ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಆಂಟಿ-ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ರಮಗಳು (1)

ಪ್ರಸ್ತುತ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಸುರಕ್ಷತಾ ಪರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಅತ್ಯಂತ ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಪ್ರಸ್ತುತ ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.

ಚಿತ್ರ 1 NCM+LMO/Gr ಸಿಸ್ಟಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಕರ್ವ್‌ಗಳನ್ನು ಅಧಿಕ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ.ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಗರಿಷ್ಠ 5.4V ತಲುಪುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ, ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಥರ್ಮಲ್ ರನ್ಅವೇಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.ಟರ್ನರಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು ಅದನ್ನು ಹೋಲುತ್ತವೆ.

ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಅಧಿಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಅದು ಶಾಖ ಮತ್ತು ಅನಿಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.ಶಾಖವು ಓಹ್ಮಿಕ್ ಶಾಖ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಓಹ್ಮಿಕ್ ಶಾಖವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್‌ನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಅಡ್ಡ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಲಿಥಿಯಂ ಅನ್ನು ನಕಾರಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಲಿಥಿಯಂ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್‌ಗಳು ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ (N/P ಅನುಪಾತವು ಲಿಥಿಯಂ ಡೆಂಡ್ರೈಟ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಆರಂಭಿಕ SOC ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ).ಎರಡನೆಯದು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಲಿಥಿಯಂ ಅನ್ನು ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ರಚನೆಯು ಕುಸಿಯಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಶಾಖವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ಆಮ್ಲಜನಕವು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡವು ಏರುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತಾ ಕವಾಟವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಟ್ಟದ ನಂತರ ತೆರೆಯುತ್ತದೆ.ಗಾಳಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಿನ ಸಂಪರ್ಕವು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಮಿತಿಮೀರಿದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶಾಖ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಸ್ಪ್ಲಿಂಟ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರದಿದ್ದಾಗ ಅಥವಾ ಸುರಕ್ಷತಾ ಕವಾಟವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ತೆರೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದಿದ್ದಾಗ, ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಸ್ಫೋಟಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.

ಸ್ವಲ್ಪ ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಥರ್ಮಲ್ ರನ್‌ಅವೇಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮಂಕಾಗುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವಾಗಿ NCM/LMO ಹೈಬ್ರಿಡ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಅಧಿಕ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿರುವಾಗ, SOC 120% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಯಾವುದೇ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕ್ಷೀಣತೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು SOC 130% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನವು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಮಿತಿಮೀರಿದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಸರಿಸುಮಾರು ಹಲವಾರು ಮಾರ್ಗಗಳಿವೆ:

1) ರಕ್ಷಣೆಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು BMS ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ರಕ್ಷಣೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಿತಿಮೀರಿದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ;

2) ವಸ್ತು ಮಾರ್ಪಾಡು ಮೂಲಕ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಓವರ್ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಿ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ವಸ್ತು ಲೇಪನ);

3) ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗೆ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಜೋಡಿಗಳಂತಹ ಆಂಟಿ-ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಿ;

4) ವೋಲ್ಟೇಜ್-ಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ಮೆಂಬರೇನ್ ಬಳಕೆಯೊಂದಿಗೆ, ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಅಧಿಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಮೆಂಬರೇನ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಷಂಟ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ;

5) OSD ಮತ್ತು CID ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಚದರ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಶೆಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಆಂಟಿ-ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಾಗಿವೆ.ಚೀಲ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಇದೇ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು

ಎನರ್ಜಿ ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ 10 (2018) 246–267

ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಲಿಥಿಯಂ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅದು ಮಿತಿಮೀರಿ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಿದಾಗ ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತೇವೆ.ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವು ಲಿಥಿಯಂ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಕರ್ವ್ ಆಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಮತಲ ಅಕ್ಷವು ಡಿಲಿಥಿಯೇಶನ್ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ.ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ದ್ರಾವಕವು EC/DMC ಆಗಿದೆ.ಬ್ಯಾಟರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ 1.5Ah ಆಗಿದೆ.ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ 1.5 ಎ, ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ತಾಪಮಾನವಾಗಿದೆ.

ವಲಯ I

1. ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಏರುತ್ತದೆ.ಲಿಥಿಯಂ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರವು 60% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಡಿಲಿಥಿಯೇಟ್ ಆಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಲಿಥಿಯಂ ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಅವಕ್ಷೇಪಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

2. ಬ್ಯಾಟರಿ ಉಬ್ಬುತ್ತಿದೆ, ಇದು ಧನಾತ್ಮಕ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಅಧಿಕ-ಒತ್ತಡದ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರಬಹುದು.

3. ತಾಪಮಾನವು ಸ್ವಲ್ಪ ಏರಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವಲಯ II

1. ತಾಪಮಾನವು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಏರಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ.

2. 80 ~ 95% ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ, ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದು 95% ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

3. ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 5V ಅನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ.

ವಲಯ III

1. ಸುಮಾರು 95% ನಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಟರಿ ತಾಪಮಾನವು ವೇಗವಾಗಿ ಏರಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ.

2. ಸುಮಾರು 95% ರಿಂದ, 100% ವರೆಗೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ.

3. ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಉಷ್ಣತೆಯು ಸುಮಾರು 100 ° C ತಲುಪಿದಾಗ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಉಷ್ಣತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳದಿಂದಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಇಳಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗಬಹುದು.

ವಲಯ IV

1. ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಉಷ್ಣತೆಯು 135 ° C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, PE ವಿಭಜಕವು ಕರಗಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವು ವೇಗವಾಗಿ ಏರುತ್ತದೆ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೇಲಿನ ಮಿತಿಯನ್ನು (~ 12V) ತಲುಪುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತವು ಕೆಳಕ್ಕೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ ಮೌಲ್ಯ.

2. 10-12V ನಡುವೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ಏರಿಳಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

3. ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಆಂತರಿಕ ತಾಪಮಾನವು ವೇಗವಾಗಿ ಏರುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಛಿದ್ರಗೊಳ್ಳುವ ಮೊದಲು ತಾಪಮಾನವು 190-220 ° C ಗೆ ಏರುತ್ತದೆ.

4. ಬ್ಯಾಟರಿ ಮುರಿದುಹೋಗಿದೆ.

ಟರ್ನರಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅಧಿಕ ಚಾರ್ಜ್ ಲಿಥಿಯಂ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ.ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಚದರ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಶೆಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಟರ್ನರಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವಾಗ, ವಲಯ III ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವಾಗ OSD ಅಥವಾ CID ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಓವರ್‌ಚಾರ್ಜ್‌ನಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲು ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಕಡಿತಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು

ಜರ್ನಲ್ ಆಫ್ ದಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಸೊಸೈಟಿ, 148 (8) A838-A844 (2001)