Quanto sabe sobre a bateria lipo square 6s 22.2v?

Classificado por forma A bateria lipo 6s 22.2v quadrada tem três tipos: quadrada, cilíndrica e fina. Existem muitos tipos de baterias lipo quadradas 6s 22.2v, que são principalmente usadas em telemóveis, câmaras digitais e outros campos; as baterias lipo quadradas cilíndricas 6s 22.2v incluem atualmente os modelos 18650 (18mm×65mm), 26650 (26mm×65mm), 21700 (21mm×70mm), que são principalmente usados no campo dos computadores portáteis e ferramentas elétricas; a bateria lipo quadrada em forma de folha 6s 22.2v pode satisfazer os requisitos de afinamento de computadores e câmaras. Hoje CNHL irá apresentar detalhadamente os conhecimentos relacionados com a bateria lipo quadrada 6s 22.2v.

1. Componentes da bateria lipo quadrada 6s 22.2v

Os principais componentes de uma típica bateria lipo quadrada 6s 22.2v incluem uma tampa superior, uma caixa, uma placa positiva, uma placa negativa, uma laminação ou enrolamento composto por um diafragma, partes isolantes e componentes de segurança. Entre eles, incluem-se duas estruturas de segurança: Dispositivo de Segurança com Prego (NSD) e Dispositivo de Segurança contra Sobrecarga (OSD). O NSD adiciona uma camada metálica, como folha de cobre, ao núcleo mais externo do enrolamento. Quando ocorre perfuração, a corrente local elevada gerada no ponto de perfuração reduz rapidamente a corrente por unidade de área através de uma grande área de folha de cobre, o que pode prevenir o sobreaquecimento local no ponto de perfuração e retardar a ocorrência de fuga térmica.

O design de segurança OSD pode ser visto em muitas baterias lipo quadradas 6s 22.2v. Geralmente, utiliza-se uma lâmina metálica com um fusível (Fuse). O fusível pode ser projetado no coletor de corrente positivo. Quando ocorre sobrecarga, a pressão interna da bateria lipo quadrada 6s 22.2v faz com que o OSD dispare um curto-circuito interno, gerando uma corrente instantânea elevada que funde o fusível, cortando assim o circuito interno da bateria lipo quadrada 6s 22.2v. A caixa é geralmente de aço ou alumínio. Com a procura do mercado por maior densidade energética e o progresso do processo de produção, a caixa de alumínio tornou-se gradualmente a principal.

2. Características da bateria lipo quadrada 6s 22.2v

Vantagens da bateria lipo quadrada 6s 22.2v: A bateria lipo quadrada 6s 22.2v tem alta fiabilidade de embalagem; alta eficiência energética do sistema; peso relativamente leve e alta densidade energética; uma opção importante para densidade energética; se a capacidade do monómero for grande, a configuração do sistema é relativamente simples, tornando possível monitorizar os monómeros um a um; outro benefício do sistema simples é a estabilidade relativamente boa.
Desvantagens da bateria lipo quadrada 6s 22.2v: Como a bateria lipo quadrada 6s 22.2v pode ser personalizada de acordo com o tamanho do produto, existem milhares de modelos no mercado, e devido ao excesso de modelos, é difícil unificar o processo; o nível de automação da produção não é elevado, e os monómeros são bastante diferentes. Em aplicações em larga escala, existe o problema de que a vida útil do sistema é muito inferior à vida útil do monómero. A norma nacional recomendada GB/T 34013-2017 "Especificações e dimensões do produto de bateria lipo quadrada para armazenamento de energia para veículos elétricos" apresenta 8 séries de dimensões para a bateria lipo quadrada 6s 22.2v.

A orientação do tamanho da célula da bateria pode não ter um efeito particularmente óbvio a curto prazo. Algumas pessoas até pensam que dar orientação restringirá o desenvolvimento da indústria, e mudar o tamanho do produto não é apenas um problema de ferramentas e moldes para a produção da célula da bateria, mas também tem um impacto muito grande. No entanto, como norma recomendada, desde que possa dar aos fabricantes uma tendência para preparar nova capacidade de produção e ajustar linhas de produção, a longo prazo, inevitavelmente promoverá o desenvolvimento gradual das especificações e tamanhos na direção da serialização.

A consistência das células e módulos é a premissa para a realização real da utilização em cascata. A bateria lipo quadrada 6s 22.2v é mais fácil de aumentar a capacidade do que a bateria cilíndrica, e há menos restrições no processo de aumento da capacidade. O número de células no sistema é pequeno, o que deve ser uma das importantes vantagens competitivas da bateria lipo quadrada 6s 22.2v. No entanto, à medida que o volume do monómero aumenta, surgem também alguns problemas, como inchaço lateral grave, dificuldade na dissipação de calor e aumento da não uniformidade, o que dificulta o seu desenvolvimento. A seguir são apresentados os problemas típicos e soluções da bateria lipo quadrada 6s 22.2v.

3. Problemas típicos e soluções da bateria lipo quadrada 6s 22.2v

(1) Problema de inchaço lateral A bateria lipo quadrada 6s 22.2v tem uma certa pressão interna durante o processo de carga e descarga (dados de experiência indicam 0.3-0.6MPa). Sob a mesma pressão, quanto maior a área de tensão, mais grave é a deformação da parede da caixa da bateria lipo quadrada 6s 22.2v. Durante o primeiro processo de carga e descarga da bateria lipo quadrada líquida 6s 22.2v, o material do eletrodo e o eletrólito reagem na interface sólido-líquido para formar uma camada de passivação que cobre a superfície do material do eletrodo. O filme de passivação formado pode efetivamente impedir a passagem de moléculas de solvente, mas os iões de lítio podem ser livremente inseridos e removidos através da camada de passivação, que tem as características de eletrólito sólido, por isso esta camada de passivação é chamada de membrana de interface de eletrólito sólido (Solid Electrolyte Interface, SEI).

As razões importantes para a expansão da bateria lipo quadrada 6s 22.2v são:
① Durante a formação, gera-se gás durante a formação do filme SEI, e a pressão do ar na bateria lipo quadrada 6s 22.2v aumenta. Devido à fraca resistência à pressão da estrutura plana da bateria lipo quadrada 6s 22.2v, a caixa de proteção deforma-se;
② Os parâmetros da rede do material do eletrodo mudam durante a carga, causando a expansão do eletrodo, e a força de expansão do eletrodo atua na caixa, resultando na deformação da caixa da bateria lipo quadrada 6s 22.2v;
③ Quando armazenada a alta temperatura, uma pequena quantidade de decomposição eletro-hidráulica e o aumento da pressão do gás devido ao efeito da temperatura causam a deformação da caixa da bateria lipo quadrada 6s 22.2v. Entre as três razões acima, a expansão da caixa causada pela expansão do eletrodo é a mais importante.

O problema de inchaço da bateria lipo quadrada 6s 22.2v é comum, especialmente nas baterias lipo quadradas 6s 22.2v de grande capacidade, onde é mais grave. O inchaço da bateria lipo quadrada 6s 22.2v aumentará a resistência interna e a eletrólise local, o esgotamento do líquido ou até a ruptura da caixa afetam seriamente o desempenho de segurança e a vida útil do ciclo da bateria lipo quadrada 6s 22.2v.
Solução:
① Adotar estrutura pequena para reforçar a resistência da caixa;
② Otimizar o arranjo. Através dos dois métodos acima, o problema de inchaço da bateria lipo quadrada 6s 22.2v pode ser resolvido eficazmente. Reforçar a resistência da caixa significa projetar a caixa plana original numa estrutura reforçada, e testar o efeito do design da estrutura reforçada pressionando o interior da caixa. De acordo com os diferentes métodos de fixação (direção do comprimento fixo e direção da largura fixa), o efeito da estrutura reforçada pode ser claramente observado. Tomando o caso da largura fixa como exemplo, sob a pressão de 0.3MPa, a deformação da caixa com a estrutura reforçada é de 3.2mm, enquanto a deformação da caixa sem a estrutura reforçada atinge 4.1mm, reduzindo a deformação em mais de 20%. O arranjo das células no módulo é diferente, e a deformação na direção da espessura também é diferente. A solução para otimizar o arranjo é comparar e selecionar o arranjo com a menor deformação possível.

(2) O desempenho de dissipação de calor da bateria lipo quadrada grande 6s 22.2v deteriora-se. Com o aumento do volume do monómero, a distância da parte aquecida dentro da bateria lipo quadrada 6s 22.2v até à caixa torna-se cada vez maior, e o meio condutor e a interface tornam-se cada vez mais difíceis de dissipar o calor, e o problema da distribuição desigual do calor no monómero torna-se cada vez mais evidente. Wu Weixiong e outros do Departamento de Física da Universidade de Tsinghua realizaram um estudo. O experimento utilizou uma bateria lipo quadrada 6s 22.2v de 3.2V/12Ah, e o equipamento de carga e descarga da bateria lipo quadrada 6s 22.2v foi Xinwei CT-3001W-50V120-ANTF. Durante o processo, a temperatura ambiente foi de 31°C, o método de dissipação de calor foi arrefecimento a ar, e a variação de temperatura da bateria lipo quadrada 6s 22.2v foi registada com um instrumento de inspeção de temperatura.

Os passos experimentais são os seguintes:
1) Carga a corrente constante, carregar a bateria lipo quadrada 6s 22.2v com uma corrente de 12A até a tensão de corte de carga ser 3.65V.
2) Descanso, 1h após a carga para estabilizar a bateria lipo quadrada 6s 22.2v.
3) Descarga a corrente constante, descarregar a diferentes taxas até a tensão de corte de descarga de 2V. Entre elas, a taxa de descarga é definida como 1C, 2C, 3C, 4C, 5C e 6C respetivamente.

Em diferentes taxas de descarga, a temperatura da superfície da bateria lipo quadrada 6s 22.2v varia. À medida que a taxa aumenta, a temperatura também aumenta. A temperatura máxima da superfície da bateria lipo quadrada 6s 22.2v correspondente a cada taxa de descarga é 38.1°C, 48.3°C, 56.7°C, 64.4°C, 72.2°C e 76.9°C, respetivamente. À taxa de descarga de 3C, a temperatura máxima ultrapassou os 50℃, e a 6C, a temperatura atingiu 76.9℃ e o tempo acima de 50℃ foi de 470s, correspondendo a dois terços de todo o processo de descarga, o que é muito desfavorável para o funcionamento seguro e contínuo da bateria lipo quadrada 6s 22.2v.

O material de mudança de fase tem a capacidade de mudar o seu estado físico dentro de uma certa faixa de temperatura. Portanto, o material de mudança de fase é usado como meio de transferência de calor e colocado na superfície da célula individual, e o efeito de dissipação de calor pode ser grandemente melhorado. Além disso, também existem planos para combinar o material termocondutor com arrefecimento a água, para que o sistema de arrefecimento a água possa transferir o calor absorvido pelo material termocondutor para fora do sistema.
Para o sistema da bateria lipo quadrada 6s 22.2v prevenir a fuga térmica, o ideal é poder detetar diretamente os parâmetros de cada célula (temperatura básica, tensão e corrente, etc.). O surgimento de novos sensores com boas funções tornará possível avisar e lidar com a fuga térmica.

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