Насколько хорошо вы знаете литий-полимерный аккумулятор square 6s 22.2v?

Классифицированный по форме квадратный 6s 22.2v lipo аккумулятор имеет три типа: квадратный, цилиндрический и тонкий. Существует много типов квадратных 6s 22.2v lipo аккумуляторов, которые в основном используются в мобильных телефонах, цифровых камерах и других областях; цилиндрические квадратные 6s 22.2v lipo аккумуляторы в настоящее время включают 18650 (18мм×65мм), 26650 (26мм×65мм), 21700 (21мм×70мм) Три модели в основном используются в области ноутбуков и электроинструментов; листовой квадратный 6s 22.2v lipo аккумулятор может удовлетворить требования к уменьшению толщины компьютеров и камер. Сегодня CNHL подробно представит соответствующие знания о квадратном 6s 22.2v lipo аккумуляторе.

1. Компоненты квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора

Квадратный Типичный квадратный 6s 22.2v lipo аккумулятор состоит из верхней крышки, корпуса, положительной пластины, отрицательной пластины, ламинации или намотки, состоящей из диафрагмы, изоляционных частей и компонентов безопасности. Среди них включены две конструкции безопасности: устройство безопасности с гвоздем (NSD) и устройство безопасности от перезаряда (OSD). NSD добавляет металлический слой, такой как медная фольга, к самой внешней сердцевине рулона. При проколе локальный высокий ток, возникающий в месте прокола, быстро снижает ток на единицу площади через большую площадь медной фольги, что может предотвратить локальный перегрев в месте прокола и замедлить возникновение теплового разгона.

Дизайн безопасности OSD можно увидеть во многих квадратных 6s 22.2v lipo аккумуляторах. Обычно используется металлический лист с плавким предохранителем (Fuse). Плавкий предохранитель может быть размещен на положительном токосъемнике. При перезаряде внутреннее давление квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора вызывает срабатывание OSD, что приводит к внутреннему короткому замыканию, генерирующему мгновенный высокий ток и плавящему предохранитель, тем самым разрывая внутреннюю цепь тока квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора. Корпус обычно стальной или алюминиевый. С развитием рынка, стремящегося к плотности энергии, и прогрессом производственного процесса алюминиевый корпус постепенно стал основным.

2. Особенности квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора

Преимущества квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора: квадратный 6s 22.2v lipo аккумулятор обладает высокой надежностью упаковки; высокой системной энергоэффективностью; относительно легким весом и высокой плотностью энергии; важным вариантом для плотности энергии; если емкость отдельного элемента велика, конфигурация системы относительно проста, что позволяет контролировать элементы по одному; еще одним преимуществом простой системы является относительно хорошая стабильность.
Недостатки квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора: поскольку квадратный 6s 22.2v lipo аккумулятор можно настраивать в соответствии с размером продукта, на рынке существует тысячи моделей, и из-за большого количества моделей трудно унифицировать процесс; уровень автоматизации производства невысок, а элементы сильно различаются. В масштабных применениях возникает проблема, что срок службы системы значительно ниже срока службы элемента. Национальный рекомендованный стандарт GB/T 34013-2017 «Технические условия и размеры квадратных 6s 22.2v lipo аккумуляторов для электромобилей» дает 8 серий размеров для квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора.

Руководство по размеру аккумуляторной ячейки может не иметь особенно очевидного эффекта в краткосрочной перспективе. Некоторые даже считают, что руководство ограничит развитие отрасли, и изменение размера продукта — это не только проблема оснастки и форм для производства аккумуляторных ячеек, но и его влияние очень велико. Однако как рекомендованный стандарт, если он может дать производителям тенденцию к подготовке к новым производственным мощностям и корректировке производственных линий, в долгосрочной перспективе это неизбежно будет способствовать постепенному развитию спецификаций и размеров в направлении серийности.

Согласованность ячеек и модулей является предпосылкой для реального осуществления каскадного использования. Квадратный 6s 22.2v lipo аккумулятор легче увеличить по емкости, чем цилиндрический аккумулятор, и при увеличении емкости существует меньше ограничений. Количество ячеек в системе невелико, что должно быть одним из важных конкурентных преимуществ квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора. Однако с увеличением объема элемента возникают некоторые проблемы, такие как серьезное боковое выпячивание, трудности с теплоотводом и увеличение неоднородности, что препятствует его развитию. Ниже представлены типичные проблемы и решения квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора.

3. Типичные проблемы и решения квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора

(1) Проблема бокового выпячивания Квадратный 6s 22.2v lipo аккумулятор имеет определенное внутреннее давление во время процесса зарядки и разрядки (опытные данные 0.3-0.6МПа), при одинаковом давлении чем больше площадь напряжения, тем серьезнее деформация стенки корпуса квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора. Во время первого процесса зарядки и разрядки жидкого квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора материал электрода и электролит реагируют на твердожидкостном интерфейсе, образуя пассивационный слой, покрывающий поверхность материала электрода. Образованная пассивационная пленка эффективно предотвращает прохождение молекул растворителя, но ионы лития могут свободно внедряться и выходить через пассивационный слой, который обладает свойствами твердого электролита, поэтому эта пассивационная пленка называется мембраной твердого электролитного интерфейса (Solid Electrolyte Interface, SEI).

Важные причины расширения квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора:
① Во время формирования при образовании SEI пленки выделяется газ, и давление воздуха в квадратном 6s 22.2v lipo аккумуляторе увеличивается. Из-за плохой стойкости к давлению плоской структуры квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора корпус деформируется;
② Параметры решетки материала электрода изменяются во время зарядки, вызывая расширение электрода, и сила расширения электрода действует на корпус, вызывая деформацию корпуса квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора;
③ При хранении при высокой температуре небольшое количество электролитического разложения и увеличение давления газа из-за температурного эффекта вызывают деформацию корпуса квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора. Среди этих трех причин расширение корпуса, вызванное расширением электрода, является наиболее важным.

Проблема выпячивания квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора является распространенной, особенно у аккумуляторов большой емкости она более серьезна. Выпячивание квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора увеличивает внутреннее сопротивление и локальный электролитический истощение или даже разрыв корпуса серьезно влияет на безопасность и срок службы цикла квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора.
Решение:
① Использовать небольшую конструкцию для усиления прочности корпуса;
② Оптимизировать расположение. С помощью этих двух методов проблему выпячивания квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора можно эффективно решить. Усиление прочности корпуса — это проектирование исходного плоского корпуса в усиленную структуру и тестирование эффекта конструкции усиления корпуса путем нажатия на внутреннюю часть корпуса. В зависимости от различных методов крепления (фиксированное направление длины и фиксированное направление ширины) тестирование ясно показывает эффект усиленной конструкции. На примере фиксированной ширины при давлении 0.3МПа деформация корпуса с усиленной конструкцией составляет 3.2мм, тогда как деформация корпуса без усиленной конструкции достигает 4.1мм, что уменьшает деформацию более чем на 20%. Расположение ячеек в модуле различается, и деформация в направлении толщины также различна. Решение оптимизации расположения — сравнить и выбрать расположение с наименьшей деформацией.

(2) Теплоотвод больших квадратных 6s 22.2v lipo аккумуляторов ухудшается. С увеличением объема элемента расстояние от нагревающей части внутри квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора до корпуса становится все больше, а теплопроводящая среда и интерфейс все труднее отводят тепло, и проблема неравномерного распределения тепла по элементу становится все более очевидной. У Вэйсюна и других из кафедры физики Университета Цинхуа было проведено исследование. В эксперименте использовался квадратный 6s 22.2v lipo аккумулятор 3.2V/12Ah, а оборудование для зарядки и разрядки квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора — Xinwei CT-3001W-50V120-ANTF. В процессе температура окружающей среды составляла 31°C, способ отвода тепла — воздушное охлаждение, а изменение температуры квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора регистрировалось с помощью температурного измерительного прибора.

Экспериментальные шаги:
1) Зарядка постоянным током, зарядка квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора током 12A до напряжения отключения заряда 3.65V.
2) Отдых, 1 час после зарядки для стабилизации квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора.
3) Разрядка постоянным током, разрядка с разной скоростью до напряжения отключения разряда 2V. Скорость разряда установлена соответственно на 1C, 2C, 3C, 4C, 5C и 6C.

При разных скоростях разряда температура поверхности квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора меняется. С увеличением скорости температура также повышается. Максимальная температура поверхности квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора при каждой скорости разряда составляет соответственно 38.1°C, 48.3°C, 56.7°C, 64.4°C, 72.2°C и 76.9°C. При разряде 3C максимальная температура превысила 50℃, а при 6C температура достигла 76.9℃, и время превышения 50℃ составило 470 секунд, что составляет две трети всего процесса разряда, что очень неблагоприятно для безопасной и непрерывной работы квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора.

Материал с фазовым переходом способен менять свое физическое состояние в определенном температурном диапазоне. Поэтому материал с фазовым переходом используется в качестве теплоносителя и прикрепляется к поверхности отдельной ячейки, что значительно улучшает эффект теплоотвода. Кроме того, существуют планы комбинировать теплопроводящий материал с водяным охлаждением, чтобы система водяного охлаждения могла передавать тепло, поглощенное теплопроводящим материалом, наружу системы.
Для системы квадратного 6s 22.2v lipo аккумулятора для предотвращения теплового разгона идеальным является возможность прямого обнаружения параметров каждой ячейки (базовая температура, напряжение и ток и т.д.). Появление новых датчиков с хорошими функциями позволит предупреждать и справляться с тепловым разгоном.

Вы также можете посмотреть:Насколько хорошо вы знаете квадратный 6s 22.2v lipo аккумулятор?