Hoeveel weet je over square 6s 22.2v lipo batterij?

Geclassificeerd op vorm Vierkant 6s 22.2v lipo batterij heeft drie types: vierkant, cilindrisch en dun. Er zijn veel soorten vierkante 6s 22.2v lipo batterijen, die voornamelijk worden gebruikt in mobiele telefoons, digitale camera's en andere gebieden; cilindrische vierkante 6s 22.2v lipo batterijen omvatten momenteel 18650 (18mm×65mm), 26650 (26mm×65mm), 21700 (21mm×70mm) Drie modellen worden voornamelijk gebruikt op het gebied van notebookcomputers en elektrisch gereedschap; de plaatvormige vierkante 6s 22.2v lipo batterij kan voldoen aan de dunner wordende eisen van computers en camera's. Vandaag zal CNHL de relevante kennis van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij in detail introduceren.

1. Componenten van vierkante 6s 22.2v lipo batterij

Vierkant Een typische vierkante 6s 22.2v lipo batterij bestaat uit een bovenklep, een behuizing, een positieve plaat, een negatieve plaat, een laminering of wikkeling bestaande uit een membraan, isolerende onderdelen en veiligheidscomponenten. Daaronder zijn twee veiligheidsstructuren inbegrepen: Nagelveiligheidsapparaat (NSD) en Overlaadveiligheidsapparaat (OSD). NSD voegt een metalen laag toe, zoals koperen folie, aan de buitenste kern van de rol. Wanneer er een prik ontstaat, vermindert de lokaal gegenereerde hoge stroom op de priklocatie snel de stroom per eenheid oppervlakte via een groot gebied koperen folie, wat lokale oververhitting op de priklocatie kan voorkomen en het optreden van thermische runaway kan vertragen.

Het OSD veiligheidsontwerp is te zien op veel vierkante 6s 22.2v lipo batterijen. Over het algemeen wordt een metalen plaat gebruikt met de smelt (zekering). De smelt kan worden ontworpen op de positieve stroomverzamelaar. Bij overladen veroorzaakt de interne druk van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij dat de OSD een interne kortsluiting activeert, die een onmiddellijke hoge stroom genereert en de smelt doet smelten, waardoor de interne stroomkring van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij wordt onderbroken. De behuizing is over het algemeen een stalen of aluminium behuizing. Met de drijfveer van de markt die streeft naar energiedichtheid en de voortgang van het productieproces, is de aluminium behuizing geleidelijk de mainstream geworden.

2. Kenmerken van vierkante 6s 22.2v lipo batterij

Voordelen van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij: De vierkante 6s 22.2v lipo batterij heeft een hoge verpakkingsbetrouwbaarheid; hoge systeemefficiëntie; relatief licht gewicht en hoge energiedichtheid; Een belangrijke optie voor energiedichtheid; als de monomere capaciteit groot is, is de systeemconfiguratie relatief eenvoudig, waardoor het mogelijk is om de monomeren één voor één te monitoren; een ander voordeel van het eenvoudige systeem is relatief goede stabiliteit.
Nadelen van vierkante 6s 22.2v lipo batterij: Omdat de vierkante 6s 22.2v lipo batterij kan worden aangepast aan de grootte van het product, zijn er duizenden modellen op de markt, en omdat er te veel modellen zijn, is het moeilijk om het proces te uniformeren; de productieniveaus van automatisering zijn niet hoog, en de monomeren zijn behoorlijk verschillend. Bij grootschalige toepassingen is er een probleem dat de systeembetrouwbaarheid veel lager is dan de levensduur van de monomeer. De nationale aanbevolen norm GB/T 34013-2017 "Specificaties en afmetingen van power storage vierkante 6s 22.2v lipo batterijproducten voor elektrische voertuigen" geeft 8 series afmetingen voor de vierkante 6s 22.2v lipo batterij.

Het begeleiden van de grootte van de batterijcel heeft op korte termijn misschien geen bijzonder duidelijk effect. Sommigen denken zelfs dat het geven van richtlijnen de ontwikkeling van de industrie zal beperken, en het veranderen van de productgrootte is niet alleen een probleem van gereedschap en mallen voor batterijcelproductie, maar heeft ook een grote impact. Echter, als een aanbevolen norm, zolang het fabrikanten een tendens kan geven om zich voor te bereiden op nieuwe productiecapaciteit en productielijnen aan te passen, zal het op de lange termijn onvermijdelijk de geleidelijke ontwikkeling van specificaties en maten in de richting van serialisatie bevorderen.

De consistentie van cellen en modules is de voorwaarde voor de echte realisatie van cascadegebruik. De vierkante 6s 22.2v lipo batterij is gemakkelijker in capaciteit te vergroten dan de cilindrische batterij, en er zijn minder beperkingen bij het vergroten van de capaciteit. Het aantal cellen in het systeem is klein, wat een van de belangrijke concurrentievoordelen van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij zou moeten zijn. Echter, naarmate het volume van de monomeer toeneemt, ontstaan ook enkele problemen, zoals ernstige zijuitzetting, moeilijkheden bij warmteafvoer en toegenomen ongelijkheid, wat de ontwikkeling belemmert. Hieronder worden de typische problemen en oplossingen van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij geïntroduceerd.

3. Typische problemen en oplossingen van vierkante 6s 22.2v lipo batterij

(1) Zijuitzettingsprobleem De vierkante 6s 22.2v lipo batterij heeft een bepaalde druk binnenin tijdens het laad- en ontlaadproces (ervaringsgegevens zijn 0,3-0,6MPa), bij dezelfde druk geldt: hoe groter het spanningsgebied, hoe ernstiger de vervorming van de behuizing van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij. Tijdens het eerste laad- en ontlaadproces van de vloeibare vierkante 6s 22.2v lipo batterij reageren het elektrode materiaal en het elektrolyt aan het vast-vloeibare grensvlak om een passivatielaag te vormen die het oppervlak van het elektrode materiaal bedekt. De gevormde passivatielaag kan effectief de doorgang van oplosmiddelmoleculen voorkomen, maar lithiumionen kunnen vrij worden ingebed en uitgehaald via de passivatielaag, die de kenmerken van een vaste elektrolyt heeft, daarom wordt deze passivatielaag het vaste-elektrolytgrensvlak (Solid Electrolyte Interface, SEI) membraan genoemd.

De belangrijkste redenen voor de uitzetting van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij zijn:
① Tijdens de vorming wordt gas gegenereerd tijdens de vorming van de SEI-film, en de luchtdruk in de vierkante 6s 22.2v lipo batterij neemt toe. Door de slechte drukbestendigheid van de platte structuur van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij vervormt de behuizing;
② De roosterparameters van het elektrode materiaal veranderen tijdens het laden, waardoor de elektrode uitzet, en de uitzettingskracht van de elektrode werkt op de behuizing, wat leidt tot vervorming van de behuizing van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij;
③ Bij opslag bij hoge temperatuur veroorzaken een kleine hoeveelheid elektro-hydraulische ontleding en de toename van gasdruk door temperatuureffect de vervorming van de behuizing van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij. Van de bovenstaande drie redenen is de uitzetting van de behuizing veroorzaakt door de uitzetting van de elektrode het belangrijkst.

Het uitzettingsprobleem van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij is een veelvoorkomend probleem, vooral bij de grote capaciteit vierkante 6s 22.2v lipo batterij is het ernstiger. De uitzetting van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij verhoogt de interne weerstand en lokale elektrolytoplossing of zelfs behuizingsbreuk beïnvloedt ernstig de veiligheidsperformance en cycluslevensduur van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij.
Oplossing:
① Gebruik een kleine structuur om de behuizingssterkte te versterken;
② Optimaliseer de rangschikking. Door de bovenstaande twee methoden kan het uitzettingsprobleem van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij effectief worden opgelost. Het versterken van de behuizingssterkte betekent het ontwerpen van de oorspronkelijke vlakke behuizing tot een versterkte structuur, en het effect van het ontwerp van de versterkte structuur wordt getest door op de binnenkant van de behuizing te drukken. Volgens de verschillende bevestigingsmethoden (vaste lengterichting en vaste breedterichting) wordt het effect van de versterkte structuur duidelijk waargenomen. Als voorbeeld van vaste breedte, onder een druk van 0,3MPa is de vervorming van de behuizing met versterkte structuur 3,2mm, terwijl de vervorming van de behuizing zonder versterkte structuur 4,1mm bereikt, en de vervormingshoeveelheid met meer dan 20% wordt verminderd. De rangschikking van de cellen in de module is verschillend, en de vervorming in de dikterichting is ook verschillend. De oplossing om de rangschikking te optimaliseren is om de rangschikking met de kleinste vervorming te vergelijken en te selecteren.

(2) De warmteafvoerprestatie van de grote vierkante 6s 22.2v lipo batterij verslechtert. Met de toename van het volume van de monomeer wordt de afstand van het verwarmingsgedeelte binnenin de vierkante 6s 22.2v lipo batterij tot de behuizing steeds groter, en het geleidende medium en de interface worden steeds moeilijker om warmte af te voeren, en het probleem van ongelijke warmteverdeling op de monomeer wordt steeds duidelijker. Wu Weixiong en anderen van de afdeling natuurkunde van de Tsinghua Universiteit voerden een studie uit. Het experiment gebruikte een vierkante 6s 22.2v lipo batterij van 3.2V/12Ah, en de laad- en ontlaadapparatuur van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij was Xinwei CT-3001W-50V120-ANTF. Tijdens het proces was de omgevingstemperatuur 31°C, de warmteafvoermethode was luchtkoeling, en de temperatuurverandering van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij werd geregistreerd met een temperatuurinspectie-instrument.

De experimentele stappen zijn als volgt:
1) Constant stroom laden, laad de vierkante 6s 22.2v lipo batterij met een stroom van 12A totdat de laadafsluitspanning 3,65V is.
2) Rustperiode, 1 uur na het laden om de vierkante 6s 22.2v lipo batterij stabiel te maken.
3) Constant stroom ontladen, ontlaad met verschillende snelheden tot de ontlaadafsluitspanning van 2V. De ontlaadsnelheid is respectievelijk ingesteld op 1C, 2C, 3C, 4C, 5C en 6C.

Bij verschillende ontlaadsnelheden verandert de temperatuur van het oppervlak van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij. Naarmate de snelheid toeneemt, wordt de temperatuur ook steeds hoger. De maximale oppervlaktetemperatuur van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij die overeenkomt met elke ontlaadsnelheid is respectievelijk 38,1°C, 48,3°C, 56,7°C, 64,4°C, 72,2°C en 76,9°C. Bij 3C ontlading is de maximale temperatuur boven de 50℃ gekomen, en bij 6C bereikte de temperatuur 76,9℃ en de tijd boven 50℃ was 470s, wat twee derde van het gehele ontlaadproces uitmaakt, wat zeer ongunstig is voor het veilige en continue werken van de vierkante 6s 22.2v lipo batterij.

Het faseovergangsmateriaal heeft het vermogen om zijn fysieke toestand binnen een bepaald temperatuurbereik te veranderen. Daarom wordt het faseovergangsmateriaal gebruikt als warmteoverdrachtsmedium en bevestigd op het oppervlak van de enkele cel, en kan het warmteafvoereffect sterk worden verbeterd. Daarnaast zijn er ook plannen om het thermisch geleidende materiaal te combineren met waterkoeling, zodat het waterkoelsysteem de warmte die door het thermisch geleidende materiaal wordt opgenomen naar buiten het systeem kan overdragen.
Voor het vierkante 6s 22.2v lipo batterijsysteem om thermische runaway te voorkomen, is het ideaal om direct de parameters van elke cel (basis temperatuur, spanning en stroom, enz.) te kunnen detecteren. De opkomst van nieuwe sensoren met goede functies zal het mogelijk maken om thermische runaway te waarschuwen en aan te pakken.

U kunt ook zoeken naar:Hoeveel weet u over de vierkante 6s 22.2v lipo batterij?