Hur mycket vet du om square 6s 22.2v lipo-batteri?

Klassificerad efter form Fyrkantig 6s 22,2v lipo-batteri finns i tre typer: fyrkantig, cylindrisk och tunn. Det finns många typer av fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batterier, som huvudsakligen används i mobiltelefoner, digitalkameror och andra områden; cylindriska fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batterier inkluderar för närvarande 18650 (18mm×65mm), 26650 (26mm×65mm), 21700 (21mm×70mm) Tre modeller används huvudsakligen inom bärbara datorer och elverktyg; det skivformade fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet kan uppfylla kraven på förtunning för datorer och kameror. Idag kommer CNHL att introducera relevant kunskap om fyrkantigt 6s 22,2v lipo-batteri i detalj.

1. Komponenter i fyrkantigt 6s 22,2v lipo-batteri

Fyrkantigt Ett typiskt fyrkantigt 6s 22,2v lipo-batteris huvudkomponenter inkluderar ett toppskydd, ett hölje, en positiv platta, en negativ platta, en laminering eller lindning bestående av ett membran, isolerande delar och säkerhetskomponenter. Bland dem ingår två säkerhetsstrukturer: Spik-säkerhetsanordning (NSD) och Överladdningssäkerhetsanordning (OSD). NSD lägger till ett metallager, såsom kopparfolie, på den yttersta kärnan av rullen. När en nålgenomträngning inträffar minskar den lokala höga strömmen som genereras vid nålgenomträngningspunkten snabbt strömmen per enhetsarea genom ett stort område av kopparfolie, vilket kan förhindra lokal överhettning vid nålgenomträngningspunkten och bromsa uppkomsten av termisk rusning.

OSD-säkerhetsdesignen kan ses på många fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batterier. Vanligtvis används en metallplåt med smältan (säkring). Smältan kan utformas på den positiva strömuppsamlaren. Vid överladdning används det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet. Det inre trycket orsakar att OSD utlöser en intern kortslutning, vilket genererar en ögonblicklig hög ström och smälter smältan, vilket därmed bryter den interna strömloppet i det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet. Skalets hölje är vanligtvis ett stålhölje eller ett aluminiumhölje. Med marknadens drivkraft för energitäthet och framsteg i produktionsprocessen har aluminiumhöljet gradvis blivit mainstream.

2. Egenskaper hos fyrkantigt 6s 22,2v lipo-batteri

Fördelar med det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet: Det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet har hög förpackningspålitlighet; hög systemenergiprestanda; relativt låg vikt och hög energitäthet; Ett viktigt alternativ för energitäthet; om monomerkapaciteten är stor är systemkonfigurationen relativt enkel, vilket gör det möjligt att övervaka monomererna en efter en; en annan fördel med det enkla systemet är relativt god stabilitet.
Nackdelar med fyrkantigt 6s 22,2v lipo-batteri: Eftersom fyrkantigt 6s 22,2v lipo-batteri kan anpassas efter produktens storlek finns det tusentals modeller på marknaden, och eftersom det finns för många modeller är det svårt att enhetliggöra processen; produktionsautomatiseringsnivån är inte hög, och monomererna är ganska olika. Vid storskaliga tillämpningar finns ett problem att systemets livslängd är mycket lägre än monomerens livslängd. Den nationella rekommenderade standarden GB/T 34013-2017 "Specifikationer och dimensioner för kraftlagringsfyrkantigt 6s 22,2v lipo-batteriprodukt för elfordon" ger 8 serier av dimensioner för det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet.

Vägledning för storleken på battericellen kan ha en särskilt tydlig effekt på kort sikt. Vissa anser till och med att vägledning kommer att begränsa industrins utveckling, och att ändra produktstorleken är inte bara ett problem med verktyg och formar för battericelltillverkning, utan dess påverkan är mycket stor. Men som en rekommenderad standard, så länge den kan ge tillverkare en tendens att förbereda ny produktionskapacitet och justera produktionslinjer, kommer den på lång sikt oundvikligen att främja den gradvisa utvecklingen av specifikationer och storlekar i riktning mot serielisering.

Konsekvensen av celler och moduler är förutsättningen för den verkliga realiseringen av kaskadanvändning. Det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet är lättare att öka kapaciteten än det cylindriska batteriet, och det finns färre begränsningar i processen att öka kapaciteten. Antalet celler i systemet är litet, vilket bör vara en av de viktiga konkurrensfördelarna för det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet. Men när volymen av monomeren ökar uppstår också vissa problem, såsom allvarlig sidobulning, svårighet att avleda värme och ökad ojämnhet, vilket hindrar dess utveckling. Följande introducerar typiska problem och lösningar för det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet.

3. Typiska problem och lösningar för fyrkantigt 6s 22,2v lipo-batteri

(1) Problem med sidobulning Det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet har ett visst tryck inuti under laddnings- och urladdningsprocessen (erfarenhetsdata är 0,3-0,6MPa), under samma tryck, ju större belastningsområde, desto allvarligare är deformationen av skalväggen på det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet. Under den första laddnings- och urladdningsprocessen för det flytande fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet reagerar elektrodmaterialet och elektrolyten vid fast-vätskegränssnittet för att bilda ett passiveringsskikt som täcker ytan på elektrodmaterialet. Det bildade passiveringsfilmen kan effektivt förhindra passage av lösningsmedelsmolekyler, men litiumjoner kan fritt bäddas in och tas bort genom passiveringsskiktet, vilket har egenskaperna hos en fast elektrolyt, så denna passiveringsfilm kallas det fasta elektrolytgränssnittet. (Solid Electrolyte Interface, SEI) membran.

De viktiga orsakerna till expansionen av det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet är:
① Under bildandet genereras gas under bildandet av SEI-filmen, och lufttrycket i det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet ökar. På grund av den dåliga tryckmotståndet hos den platta strukturen av det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet deformeras höljet;
② Gitterparametrarna för elektrodmaterialet ändras under laddning, vilket orsakar att elektroden expanderar, och elektrodens expansionskraft verkar på skalet, vilket resulterar i deformation av det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriets skal;
③ Vid förvaring vid hög temperatur orsakar en liten mängd elektro-hydraulisk nedbrytning och ökningen av gastrycket på grund av temperaturpåverkan deformation av det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriets skal. Bland de ovanstående tre orsakerna är expansionen av höljet orsakad av elektrodens expansion den viktigaste.

Bulningsproblemet med det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet är ett vanligt problem, särskilt är det allvarligare för stora kapacitets fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batterier. Bulningen av det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet ökar det inre motståndet och lokal elektrolys Vätskeförlust eller till och med skalbrott påverkar allvarligt säkerhetsprestandan och cykellivslängden för det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet.
Lösning:
① Använd liten struktur för att stärka skalets styrka;
② Optimera arrangemanget. Genom ovanstående två metoder kan bulningsproblemet för det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet effektivt lösas. Att stärka skalets styrka innebär att designa det ursprungliga platta skalet till en förstärkt struktur och testa effekten av skalets förstärkningsstrukturdesign genom att trycka inuti skalet. Enligt de olika fixeringsmetoderna (fixerad längdriktning och fixerad breddriktning) testas effekten av förstärkningsstrukturen tydligt. Med fallet med fixerad bredd som exempel, under trycket 0,3MPa är deformationen av skalet med förstärkningsstruktur 3,2 mm, medan deformationen av skalet utan förstärkningsstruktur når 4,1 mm, och deformeringen minskas med mer än 20 %. Arrangemanget av cellerna i modulen är olika, och deformationen i tjockleksriktningen är också olika. Lösningen för att optimera arrangemanget är att jämföra och välja det arrangemang med minst deformation så långt som möjligt.

(2) Värmeavledningsprestandan för det stora fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet försämras. Med ökningen av volymen av monomeren blir avståndet från värmekällan inuti det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet till skalet längre och längre, och det ledande mediet och gränssnittet blir svårare att avleda värme, och problemet med ojämn värmefördelning på monomeren blir allt tydligare. Wu Weixiong och andra från fysikavdelningen vid Tsinghua University genomförde en studie. Experimentet använde ett fyrkantigt 6s 22,2v lipo-batteri på 3,2V/12Ah, och laddnings- och urladdningsutrustningen för det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet var Xinwei CT-3001W-50V120-ANTF. Under processen var omgivningstemperaturen 31°C, värmeavledningsmetoden var luftkylning, och temperaturförändringen för det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet registrerades med ett temperaturinspektionsinstrument.

Experimentstegen är följande:
1) Konstant strömladdning, ladda det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet med en ström på 12A tills laddningsavstängningsspänningen är 3,65V.
2) Vila, 1 timme efter laddning för att stabilisera det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet.
3) Konstant strömurladdning, urladda vid olika hastigheter till urladdningsavstängningsspänningen på 2V. Bland dem är urladdningshastigheten inställd enligt 1C, 2C, 3C, 4C, 5C respektive 6C.

Vid olika urladdningshastigheter kommer temperaturen på ytan av det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet att förändras. När hastigheten ökar blir temperaturen också högre och högre. Den maximala yttemperaturen för det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriet motsvarande varje urladdningshastighet är 38,1°C, 48,3°C, 56,7°C, 64,4°C, 72,2°C och 76,9°C respektive. Vid 3C urladdning har den maximala temperaturen överstigit 50℃, och vid 6C nådde temperaturen 76,9℃ och tiden över 50℃ var 470 s, vilket motsvarar två tredjedelar av hela urladdningsprocessen, vilket är mycket ogynnsamt för det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batteriets säkra och kontinuerliga arbete.

Fasändringsmaterial har förmågan att ändra sitt fysiska tillstånd inom ett visst temperaturområde. Därför används fasändringsmaterial som värmeöverföringsmedium och fästs på ytan av den enskilda cellen, och värmeavledningen kan förbättras avsevärt. Dessutom finns det också planer på att kombinera det termiskt ledande materialet med vattenkylning, så att vattenkylningssystemet kan överföra värmen som absorberas av det termiskt ledande materialet till utsidan av systemet.
För det fyrkantiga 6s 22,2v lipo-batterisystemet för att förhindra termisk rusning är det idealiskt att kunna direkt upptäcka parametrarna för varje cell (grundläggande temperatur, spänning och ström, etc.) Framväxten av nya sensorer med goda funktioner kommer att göra det möjligt att varna och hantera termisk rusning.

Du kan också söka efter:Hur mycket vet du om fyrkantigt 6s 22,2v lipo-batteri?