1. Liitium-ioonaku tutvustus
1.1 Laadimisolek (SOC)
Laadimisolekut saab määratleda kui akus saadaoleva elektrienergia olekut, mida tavaliselt väljendatakse protsentides.Kuna saadaolev elektrienergia varieerub sõltuvalt laadimis- ja tühjenemisvoolust, temperatuurist ja vananemisnähtustest, jaguneb laadimisoleku määratlus ka kahte tüüpi: absoluutne laadimisseisund (ASOC) ja suhteline laadimisseisund (RSOC). .
Üldjuhul on suhtelise laetuse vahemik 0% – 100%, samal ajal kui see on 100%, kui aku on täielikult laetud ja 0%, kui aku on täielikult tühjenenud.Absoluutne laetuse olek on võrdlusväärtus, mis arvutatakse aku valmistamisel kavandatud fikseeritud mahutavuse väärtuse järgi.Uue täislaetud aku absoluutne laetuse tase on 100%;Isegi kui vananev aku on täielikult laetud, ei saa see erinevatel laadimis- ja tühjenemistingimustel 100%-ni jõuda.
Järgmisel joonisel on näidatud pinge ja aku mahutavuse suhe erinevatel tühjenemissagedustel.Mida kõrgem on tühjenemise määr, seda väiksem on aku mahutavus.Kui temperatuur on madal, väheneb ka aku mahtuvus.
Joonis 1. Pinge ja võimsuse seos erinevatel tühjenemiskiirustel ja temperatuuridel
1.2 Maksimaalne laadimispinge
Maksimaalne laadimispinge on seotud aku keemilise koostise ja omadustega.Liitiumaku laadimispinge on tavaliselt 4,2 V ja 4,35 V ning katood- ja anoodimaterjalide pinge väärtused varieeruvad.
1.3 Täielikult laetud
Kui erinevus aku pinge ja maksimaalse laadimispinge vahel on alla 100 mV ja laadimisvool väheneb väärtusele C/10, võib akut lugeda täielikult laetuks.Täielikud laadimistingimused sõltuvad aku omadustest.
Allolev joonis näitab tüüpilist liitiumaku laadimiskarakteristikut.Kui aku pinge on võrdne maksimaalse laadimispingega ja laadimisvoolu vähendatakse väärtuseni C/10, loetakse aku täielikult laetuks
Joonis 2. Liitiumaku laadimise tunnuskõver
1.4 Minimaalne tühjenduspinge
Minimaalset tühjenemispinget saab määratleda tühjenemise väljalülituspingega, mis on tavaliselt pinge, kui laadimisaste on 0%.See pinge väärtus ei ole fikseeritud väärtus, vaid muutub koormuse, temperatuuri, vananemisastme või muude tegurite mõjul.
1.5 Täielik tühjendamine
Kui aku pinge on väiksem või võrdne minimaalse tühjenemise pingega, võib seda nimetada täielikuks tühjenemiseks.
1.6 Laadimis- ja tühjenemiskiirus (C-määr)
Laadimis-tühjenemise määr on laadimis-tühjenemisvoolu esitus aku mahutavuse suhtes.Näiteks kui kasutate 1C tühjendamiseks ühe tunni jooksul, siis ideaaljuhul tühjeneb aku täielikult.Erinevad laadimis-tühjenemismäärad toovad kaasa erineva kasutatava võimsuse.Üldiselt, mida kõrgem on laadimise-tühjenemise määr, seda väiksem on saadaolev võimsus.
1.7 Tsükli eluiga
Tsüklite arv viitab aku täieliku laadimise ja tühjenemise arvule, mida saab hinnata tegeliku tühjendusvõimsuse ja projekteerimisvõimsuse järgi.Kui akumuleeritud tühjendusvõimsus on võrdne arvutusliku võimsusega, on tsüklite arv üks.Üldiselt väheneb täislaetud aku võimsus pärast 500 laadimis-tühjenemistsüklit 10% ~ 20%.
Joonis 3. Tsükliaegade ja aku mahutavuse seos
1.8 Isetühjenemine
Temperatuuri tõustes suureneb kõigi akude isetühjenemine.Isetühjenemine ei ole põhimõtteliselt tootmisviga, vaid aku enda omadused.Kuid vale töötlemine tootmisprotsessis põhjustab ka isetühjenemise suurenemist.Üldiselt kahekordistub isetühjenemise kiirus, kui aku temperatuur tõuseb 10 °C võrra. Liitiumioonakude isetühjenemise võimsus on umbes 1-2% kuus, erinevatel niklipõhistel akudel aga 10- 15% kuus.
Joonis 4. Liitiumaku isetühjenemise kiiruse toimimine erinevatel temperatuuridel
Postitusaeg: veebruar 07-2023