चार्ज अउर छुट्टी के विशेषता का है?

चार्ज अउर छुट्टी के विशेषता का है?

लिथियम -यन बैटरी आमतौर पर सुरक्षा, विश्वसनीयता, और चार्जिंग दक्षता सुनिश्चित करै के लिए दुइ -स्थानीय चार्जिंग विधि का नियोजित करत है। पहला चरण वोल्टेज सीमा के साथ लगातार करंट है, और दूसरा चरण वर्तमान सीमा के साथ लगातार वोल्टेज है। कैथोड सामग्री के आधार पर लिथियम -यन बैटरी चार्ज करै के लिए अधिकतम वोल्टेज सीमा अलग-अलग होत है। एक लिथियम -यन बैटरी के मूल चार्ज / डिस्चार्ज वोल्टेज वक्र चित्र 3- 11 म दिखाए गए ह। आंकड़े म वक्र सी / 3 के चार्ज / डसचार्ज करंट का उपयोग करत... अलग-अलग लिथियम-आयन बैटरी के लिए, मुख्य अंतर दो गुना हैं:

Figure 3-11 Basic charging and discharging voltage curve of lithium-ion battery

1) बैटरी के कैथोड सामग्री और विनिर्माण प्रक्रिया के आधार पर पहले चरण के लिए इष्टतम स्थिर वर्तमान मान भिन्न होत है। आम तौर पर, 0.2C से 0.3C के वर्तमान सीमा का उपयोग किया जात है। तेजी से बिजली खपत के मामल म 1C, 2C, या और भी अधिक दर का उपयोग किया जा सकत है।

2) अलग-अलग लिथियम - आयाम बैटरी स्थिर वर्तमान अवधि म महत्वपूर्ण अंतर प्रदर्शित करत हैं, अउर क्षमता के अनुपात जवन स्थिर वर्तमान द्वारा कुल क्षमता तक चार्ज कीन जा सकत है, भी काफी भिन्न होत है। व्यावहारिक इलेक्ट्रिक वाहन अनुप्रयोगन के दृष्टिकोण से, एक लंबा निरंतर वर्तमान अवधि के परिणामस्वरूप एक छोट कुल चार्जिंग समय होत है, जवन अनुप्रयोगन के लिए अधिक फायदेमंद होत है।

लिथियम -यन बैटरी वोल्टेज स्थिर है और डिस्चार्ज के शुरुआती और मध्य चरण म धीरे-धीरे कम हो जात है, लेकिन बाद के चरण म तेजी से गिर जात है, जैसा कि चित्र 3-11 के सेगमेंट DE म दिखाया गया है। इस चरण के दौरान भावी नयं ण अहम है, ताकि बैटरी को ओवर-डस्करज और अपरिवर्तनीय नुकसान न हो।

(1) का प्रभावचार्जिंग करंटचार्जिंग विशेषताओं पर एक निश्चित एनसीएम लिथियम -यन बैटरी को 242A·h के रेटेड क्षमता के साथ एक उदाहरण के रूप म, एसओसी =0% के स्थिति म और 20 डिग्री के स्थिर तापमान के तहत, अलग-अलग चार्जिंग दर का उपयोग चार्जिंग के लिए किया गया था। पैरामीटर प रणाम तालिका 3-1 म दखाए गए ह और चार्जिंग वक्र चित्र 3-12 म दखाया गया है।

वर्तमान/ए(रेट)	सीसी - सीवी① टोटल टाइम	लगातार वर्तमान समय	कुल चार्जकैपेसिटी/ए·एच	कुल चार्ज एनर्जी / डब्ल्यू ·ह	लगातार करंटचार्जड कैपेसिटी/ए·एच	लगातार वोल्टेजचार्जिंग ऊर्जा / डब्ल्यू·एच	170 ए·हटाइम/स	170 ए·हकरेंट/ए
4.84/(0.02C)	182220	182220	245.74	942.54	245.74	942.54	127400	4.85
12.1/(0.05C)	72318.5	72318.5	243.70	935.37	243.70	935.37	50400	12.11
24.2/(0.1C)	36206.8	35800	243.20	935.77	241.03	926.69	25200	24.24
48.4/(0.2C)	18317.5	17560	241.08	933.32	236.32	912.16	12600	48.44
80.7/(0.33C)	11443.6	10490	243.50	946.27	235.29	910.08	7590	80.76
121/(0.5C)	7936.6	6900	243.92	952.95	232.09	900.85	5110	121.09

① सीसी, लगातार वर्तमान म; सी वी, लगातार वोल्टेज क...

Figure 3-12 Lithium-ion battery charging curves at different C-rates

जैसा कि तालिका 3-1 मा देखा गा है, लगातार वर्तमान समय धीरे-धीरे बढ़त चार्जिंग करंट के साथ कम होत है, अउर लगातार धारा के तहत चार्ज कीन जाय वाली क्षमता अउर ऊर्जा भी धीरे-धीरे कमी आवत है। मानक के रूप म 1/2 (यानी, एसओसी =50%) के चार्जिंग और निर्वहन क्षमता को लेकर, आवश्यक चार्जिंग समय बढ़ता धारा के साथ कम हो जात है; 0.1C के लिए आवश्यक समय लगभग 5 गुना है जो 0.5C के लिए है। इस हालत के तहत, लगातार चार्जिंग के लिए वर्तमान अंतर छोटा है, यहै कारन अंतिम 30A·h के लिए चार्जिंग समय काफी अलग नहीं है। यहिसे, बैटरी के अनुमति देय वाली धारा के भीतर, चार्जिंग करंट बढ़ावत है, हालांकि वर्तमान के तहत क्षमता अउर ऊर्जा का कम करब, समग्र चार्जिंग समय का कम करै मा मदद करत है। व्यावहारिक बैटरी पैक अनुप्रयोगन मा, लिथियम-आयन बैटरी के अधिकतम अनुमत चार्जिंग करंट का उपयोग चार्जिंग के लिए कीन जा सकत है, अउर वोल्टेज सीमा तक पहुंचे के बाद, स्थिर वोल्टेज चार्जिंग कीन जा सकत है। यह चार्जिंग सुरक्षा सुनिश्चित करत समय चार्जिंग समय कम करत है। हालांकि, चार्जिंग करंट बढ़ावै से बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध के कारण ऊर्जा हानि मा बढ़ोतरी भी होई। आंतरिक प्रतिरोध मा खपत कीन जात ऊर्जा समीकरण (3-4) के अनुसार गणना कीन जात है।

Factors affecting charging characteristics

जहाँ ई आंतरिक प्रतिरोध द्वारा खपत ऊर्जा है;

r बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध है;

टी चार्जिंग टाइम चर है;

म चार्जिंग करंट है;

t₁ और t₂ चार्जिंग स्टार्ट और एंड टाइम है।

व्यापक परीक्षण से पता चला है कि चार्जिंग के दौरान 0.4 mΩ के भीतर लिथियम - आयुता बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध बदल जात है। यहिसे, समीकरण (3-4) बतावत है कि बैटरी आंतरिक प्रतिरोध के कारण ऊर्जा खपत अनिवार्य रूप से चार्जिंग समय से रैखिक रूप से संबंधित है, लेकिन चार्जिंग करंट से क्वाडैनिक रूप से संबंधित है। लगातार वर्तमान चार्जिंग चरण के दौरान, चार्जिंग करंट का परिमाण आंतरिक प्रतिरोध ऊर्जा खपत को प्रभावित करना प्राथमिक कारक है; एक उच्च चार्जिंग वर्तमान में ऊर्जा खपत अधिक होत है। स्थिर वोल्टेज के दौरान, कम वर्तमान चरण, चार्जिंग समय आंतरिक प्रतिरोध ऊर्जा खपत को प्रभावित करना प्राथमिक कारक बन जात है; एक लंबा चार्जिंग समय के परिणामस्वरूप ऊर्जा अधिक खपत होत है। पूरी चार्जिंग प्रक्रिया पर विचार करत, काहे से कि चार्जिंग करंट मा आंतरिक प्रतिरोध ऊर्जा खपत के साथ एक क्वाडैटिक संबंध होत है अउर ई प्रभावित करै वाला मुख्य कारक है, एक उच्च चार्जिंग वर्तमान के परिणामस्वरूप अधिक आंतरिक प्रतिरोध ऊर्जा खपत होत है। व्यावहारिक बैटरी अनुप्रयोग म, एक उपयुक्त चार्जिंग करंट का चयन व्यापक रूप से चार्जिंग समय और दक्षता दोनों पर विचार करके किया जाना चाहिए।

(2) चार्जिंग चरित्र पर डिस्चार्ज का प्रभाव 20 डिग्री के निरंतर तापमान के तहत , 66.2 ए·एच के रेटेड क्षमता के साथ एनसीएम लिथियम -यन बैटरी पर एक डिस्चार्ज परीक्षण किया गया था। बैटरी को 0.5C के 0.5C के दर से अलग-अलग गहराई (डीओडी) (10% →100%) को छुट्टी दी गई थी, जो 90% →0% के चार्ज राज्य (एसओसी) के अनुरूप था। डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान वोल्टेज, वर्तमान, अउर क्षमता डेटा दर्ज कीन गा रहा। मिनट तक आराम करै के बाद बैटरी 0.5C (सीसी) के दर से चार्ज कीन गा रहा। जब कटऑफ वोल्टेज तक पहुँचा जात रहा, त चार्जिंग मोड लगातार वोल्टेज (सीवी) मा बदल दीन जात रहा। जब करंट 0.05C से कम रहा, तौ प्रक्रिया बंद कीन गै, अउर वोल्टेज, करंट, अउर क्षमता के आंकड़ा दर्ज कीन गा। प्रासंगिक डेटा तालिका 3 -} 2 म दिखाया गया है। डवचार्ज स्थिति के अलग-अलग गहराई के तहत लिथियम-आयन बैटरी के चार्जिंग वर्तमान वक्र चित्र 3-13 म दिखाए गए हैं।

एस.ओ.सी.	धीर	रिहाई	चारज	बराबर{{0} कैपेसिटी चार्जेड एनर्जी① / डब्ल्यू·एच	बराबर- कैपेसिटीडिस्चार्ज्ड ऊर्जा② / डब्ल्यू·एच	चार्जिंग टाइम / मिनट	लगातार वर्तमान समय / मिनट	लगातार करंटचार्जड कैपेसिटी/ए·एच	औसत चार्जिंग टाइमपर यूनिट कैपेसिटी③ / मिनट
		क्षमता/ए·एच	ऊर्जा/डब्ल्यू ·ह	क्षमता/ए·एच	ऊर्जा/डब्ल्यू ·ह
80.00	20.00	13.35	54.03	13.48	55.88	27.94	27.02	41.13	33.50	12.32	3.05
70.00	30.00	20.02	80.16	19.99	82.08	27.36	26.72	59.23	50.83	18.69	2.96
60.00	40.00	26.69	105.62	26.61	108.19	27.05	26.41	77.72	68.50	25.19	2.92
50.00	50.00	33.36	130.42	33.27	133.61	26.72	26.08	96.02	86.67	31.87	2.89
40.00	60.00	40.04	154.61	39.95	158.50	26.42	25.77	114.18	104.83	38.55	2.86
30.00	70.00	46.71	178.38	46.61	182.97	26.14	25.48	132.28	123.00	45.22	2.84
20.00	80.00	53.38	201.73	53.26	207.07	25.88	25.22	150.40	141.00	51.84	2.82
10.00	90.00	60.05	224.45	59.92	230.62	25.62	24.94	168.47	159.17	58.52	2.81

① बराबर{{0}यां प्रेषण चार्ज ऊर्जा: एक ही एसओसी परिवर्तन (उदाहरण, 10%) के तहत चार्ज ऊर्जा। उदाहरण के लए: य द 90% DOD पर चार्जिंग क्षमता 30W·h है, तो impiresso {{7} } क्षमता आवेशित ऊर्जा 30W·h है; य द 80% डीओडी पर चार्जिंग क्षमता 50W·h है, तो impury {{11}बिली } क्षमता आवेशित ऊर्जा 25W·h है।

② बराबर{{0}यां कैपेसिटी डिस्चार्ज ऊर्जा: ऊर्जा एक ही एसओसी परिवर्तन (उदाहरण, 10%) के तहत छुट्टी दी गई।

③ औसत चार्जिंग समय प्रति इकाई क्षमता /मिनट: चार्जिंग टाइम / चार्जिंग क्षमता।

Figure 3-13 Charging curves of lithium-ion batteries under different depths of discharge conditions

तालिका 3-2 और चित्र 3-13 से, निम्नलिखित निष्कर्ष निकाला जा सकत है:

1) बदनाम के बढ़त गहराई के साथ, चार्जिंग समय बढ़त है, लेकिन औसत चार्जिंग समय प्रति इकाई क्षमता कम हो जात है, मतलब चार्जिंग टाइम मा वृद्धि डिस्चार्ज के गहराई के आनुपातिक नहीं होत है।

2) बदनाम के बढ़ते गहराई के साथ, कुल चार्जिंग समय म लगातार वर्तमान चार्जिंग समय का अनुपात बढ़ने के साथ, और आवश्यक चार्जिंग क्षमता बढ़ने के लिए निरंतर वर्तमान चार्जिंग क्षमता का अनुपात। यथार्थ म, ये वशेषताएं मु य प से दो कारक के कारण होते ह: पहले, ड स्चार्ज के एक गहरे गहराई म बैटरी वसूलने के लए एक लम्बी समय पड़ता है; दूसरा, डिस्चार्ज कय गहरा गहराई कम वोल्टेज रेंज से मेल खात है, जेकरे परिणामस्वरूप एकै करंट औ चार्जिंग टाइम परिस्थितियन मा बैटरी मा कम ऊर्जा लीन जात है।

(3) चार्जिंग लक्षणों पर तापमान का प्रभाव लिथियम - आयाम बैटरी को अलग-अलग परिवेश तापमान के तहत शुल्क लिया गया। एक उदाहरण के रूप म 66.2 A·h एनसीएम लिथियम - आयाक बैटरी को लेकर, एक स्थिर करंट और वोल्टेज सीमित विधि का उपयोग किया गया। चार्जिंग पैरामीटर चार्जिंग वर्तमान सीमा 1.3 ए और 3.3 ए के साथ दर्ज किए गए, जैसा कि तालिका 3-3 म दिखाया गया है। उसी ड स्चार्ज करंट के तहत, बैटरी वोल्टेज एक तेज गिरावट का अनुभव करेगा, जैसा कि चित्र 3-13 म दिखाया गया है। हालाँकि, काहे से कि वोल्टेज अपेक्षाकृत ज्यादा रहत है, डिस्चार्ज ऊर्जा अब भी ज्यादा है। डिस्चार्ज के शुरुआती चरण मा, बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध द्वारा खपत ऊर्जा बैटरी के तापमान का बढ़ावत है, लिथियम-आयन बैटरी के सक्रिय सामग्री के गतिविधि का बढ़ावा देत है, अउर बैटरी वोल्टेज का बढ़ावा देत है, जेहिसे ऊर्जा जारी कीन जा सकत है। डिस्चार्ज के बीच और बाद के चरण म, बैटरी वोल्टेज कम हो जात है, और प्रति इकाई समय जारी ऊर्जा के अनुसार कम हो जात है।

एकै तापमान मा अउर एकै डिस्चार्ज समाप्ति वोल्टेज के साथ अलग-अलग डिस्चार्ज समाप्ति धारा के परिणामस्वरूप जारी क्षमता अउर ऊर्जा मा अंतर होइ। आम तौर पर, सामान्य तापमान के स्थिति मा, वर्तमान जेतना कम होइ, ओतना ही क्षमता अउर ऊर्जा जारी कीन जात है। जैसा कि ऊपर बताए गए डिस्चार्ज प्रयोग मा 0.2C 1C से 3.2% अधिक क्षमता अऊर ऊर्जा जारी करत है।

Figure 3-15 Discharge energy-discharge capacity curves at different temperatures