Litiyɔmu Iyɔn batiri fɛɛrɛbɔ jɔnjɔnw

Litiyamu ion batiriw tɛ fanga "bɔ" tiɲɛ na mɔgɔ fanba bɛ miiri cogo min na. U bɛ min Kɛ o ye ka kuran fanga mara ni kuran-sɛnɛfɛnw ye minnu bɛ Se ka Lasegin, o kɔ fɛ k’a Bɔ ni kɛnɛma-sɛrɛkili bɛ kuran Лini. Jatigɛ min bɛ o ko la, o bɛ na kosɛbɛ dilancogo lajɛw la, kɛrɛnkɛrɛnnenya la ni mɔgɔ dɔ b’a ɲini ka batiri hakɛ kɛ a siɲɛ fɔlɔ la.

Fɛn fila bɛ kɛ bɔli waati. Fɔlɔ, litiyamu ionw bɛ bɔ elekitorode négatif (anode) la ka tɛmɛ electrolyte ni separator fɛ ka taa electrode positif (cathode) fɛ. Filanan, ɛlektrɔnikiw bɛ tɛmɛ kɛnɛma-sɛrɛkili fɛ ka bɔ anɔdi la ka taa katodi la, ka baara nafama kɛ. Chargement (sarali) waati, i bɛ o kɛcogo kɔsegin ni kɛnɛma-voltaji dɔ kɛli ye min bɛ ionw ni électrons Wajibiya u ka Taa sira wɛrɛ fɛ.

Seli bɛ tension min Bɔ, o bɛɛ bɛ Bɔ i ka electrode (elektɔri) fɛnw na ani u kelen-kelen bɛɛ ka electro-chimique potentiels (elektrochimique potentiels) la. Seli kura min sigilen bɛ tabali kan ni doni tɛ min na, o bɛna a da wulilen-circuit voltage jira-a ka c’a la 3,6 fo 3,7V lamini na litiyamu ion chimie fanba la, hali ni o hakɛ bɛ taa-ka-segin ka kɛɲɛ ni charge (sara) cogoya ni funteni cogoya ye. Ni i ye doni dɔ siri ɲɔgɔn na ka kurunba samali daminɛ, tension bɛ jigin k’a sababu kɛ kɔnɔna rezisti ye. A bɛ jigin hakɛ min na, o bɛ fɛn caman fɔ aw ye selilu ka kɛnɛyako kan.

Lithium Ion Battery Technology

Litiyamu ion selilɛriw bɛɛ ka baarakɛcogo jɔnjɔn ye kelen ye, nka kemikaliya tɛ kelen ye kosɛbɛ. Katodi fɛn bɛ seli ka baarakɛcogo cogoyaw dantigɛ kosɛbɛ-kuran hakɛ, fanga seko, sɛrɛkili ɲɛnamaya, funteni sabatili, ani musaka.

Oksizɛni katodi layɛrɛw de tun ye jagokɛla ka chimie fɔlɔ ye. Sony y’u jira ka segin san 1991 ni LiCoO2 (litiyɔmu kobalti ɔkisidi) ye, min bɛ kɛ hali bi mɔgɔw ka ɛntɛrinɛti kan, fanga hakɛ nafa ka bon yɔrɔ minnu na ka tɛmɛ musaka walima lakana hakɛ kan. O seliluw bɛ 150-200 Wh/kg ɲɔgɔn pake selilu hakɛ la. Kobalt sɔngɔ ka gɛlɛn hali ni o kɛra, wa a chimie bɛ sabati ka tɛmɛ degere 150 kan . An y’a ye ko funteni bolicogo bɛ daminɛ funteni na fo ka se degere 130 ma selilabanaw kɔnɔ minnu tɔɔrɔla.

Lakanali ɲuman ni musaka dɔgɔyali ɲinini kɛra sababu ye ka LiMn2O4 (litiyɔmu manganɛsi ɔkisidi) sɔrɔ san 1990 cɛmancɛ la. Manganɛsi ye nɔgɔ sɔngɔ gɛlɛn ye wa a spinel jɔcogo bɛ sabati a danma. O seliw tɛna boli fo n’i tɛmɛna degere 250 kan a ka c’a la. O jagokɛcogo? Fanga hakɛ bɛ jigin ka se 100-120 Wh/kg ma, wa manganɛsi bɛ wuli ka don ɛlektroliti la waati kɔnɔ, kɛrɛnkɛrɛnnenya la ni funteni hakɛ cayara. Sikili ɲɛnamaya bɛ tɔɔrɔ-i bɛ lajɛ laala 300-700 cycles sanni seko ka jigin 80% duguma.

LiFePO4 (fositɛri nɛgɛ litiyamu) y’a jira san 2001 lamini na, wa a ye lakana baro Changé. Olivine jɔcogo ye fara-gɛlɛn ye funteni siratigɛ la; thermal runway tɛ kɛ fo ka tɛmɛ degere 270 kan , hali o tuma na a tɛ fariya kosɛbɛ. Sikili ɲɛnamaya ka bon-2,000+ sɛrɛkili ka se 80% seko ma, o ye sariya ye, wa seli dɔw sɛgɛsɛgɛra ka tɛmɛ 5000 kan. A dɔgɔyalen ye tension ye : 3,2V tɔgɔla dɔrɔn, ani fanga hakɛ dan ye 90-120 Wh/kg ye. Ani fana, fositɛri ka patenti cogoya tun bɛ ɲagami san caman kɔnɔ.

NMC (litiyɔmu nikɛli manganɛsi kobalt ɔkisidi) ani NCA (litiyɔmu nikɛli kobalti aluminiyɔmu ɔkisidi) bɔra kɛnɛ kan ka kɛ kemisɛri "balance" ye. Ni i ye nikɛri, manganɛsi ani kobalti ɲagami hakɛ suguya caman na-min bɛ kɛ tuma caman na, olu ye NMC 111, 532, 622, ani 811 ye yɔrɔ minnu na jatew bɛ nɛgɛ hakɛ danfaralen jira-i bɛ se ka baarakɛcogo labɛn. Nikilɛri hakɛ cayalenba bɛ fanga hakɛ gɛlɛya ka taa san fɛ ka taa 200-250 Wh/kg nka o bɛ kɛ ni funteni sabatili ni cycle ɲɛnamaya musaka ye. NMC 811 selilɛriw bɛ se ka 250 Wh/kg gosi nka u mago bɛ funteni furakɛli la ni hakilisigi ye kosɛbɛ.

Anode fan fɛ, grafite de ye sariya ye kabini tile fɔlɔ. Teori seko ye 372 mAh/g ye, wa jagokɛla ka seliluw bɛ se ka 340-360 mAh/g sɔrɔ cogoya la. Litiyamu bɛ don grafɛnɛ layiniw ni ɲɔgɔn cɛ chargement (sarali) waati, o bɛ grafite hakɛ bonya ni 10% ɲɔgɔn ye. O masin degun in bɛ kɛ sababu ye ka seko ni dɔnko dɔgɔya wotoro boli kan.

Silisiyɔmu anodew ye "fɛnba nata" ye kabini sàn tan ni duuru ɲɔgɔn sisan. Silisiyɔmu ka hakilinata seko ye 4200 mAh/g- ye ka tɛmɛ grafite siɲɛ tan kan. Gɛlɛya ye ko siliyɔmu bɛ bonya ni 300% ye ni a ye litiyamu minɛ. O bɛ anode kari ka Bɔ ɲɔgɔn na 'sèn damadɔ kɔfɛ. Sisan fɛɛrɛw bɛ baara kɛ ni siliyɔmu-grafite ɲagaminenw ye ni siliyɔmu hakɛ bɛ 10% duguma a ka c’a la walasa ka farali to senna. Hali n’o y’a sɔrɔ, fɔlɔ-sikili seko bɔnɛ min tɛ se ka segin kɔ, o bɛ boli 15-25% siliyɔmu bɛ minnu na anode kɔnɔ ka kɛɲɛ ni 5-10% ye grafite saniyalen na.

N’a sɔrɔ selilu silinda ye fɛn ye mɔgɔ fanba bɛ min ja la n’u bɛ miiri ko “batiri.” 18650 cogoya (18mm cɛmancɛ, 65mm janya) kɛra yɔrɔ bɛɛ la ɔridinatɛri dilannikɛlaw ye sariya sigi a kan san 2000 daminɛ na. Tesla tɔgɔ bɔra kosɛbɛ ko a ye baara kɛ n’u ba caman ye Roadster fɔlɔ kɔnɔ. 18650 seko danma bɛ boli 2000-3500 mAh ka kɛɲɛ ni chimie ye ani n’i bɛ fanga walima fanga ɲuman sɔrɔ.

21700 cogoya kura (21mm × 70mm) min Tesla ni Panasonic ye ɲɔgɔn fɛ, o bɛ fanga caman di 50% ɲɔgɔn ma seli kelen-4000-5000 mAh, o ye ko ye min bɛ kɛ sisan. O cɛmancɛ ka bon, o bɛ dɔ fara fɛn baarakɛtaw ni fɛn baarakɛbaliw hakɛ kan (sisan dalajɛlanw, bidon, lakanaminɛnw), o bɛ fanga hakɛ ɲɛ pake hakɛ la. Fɛn dilanni siraw tun ka kan ka baarakɛminɛnw labɛn kokura, o ye mun dɔ ye min y’a to denfaya ye waati dɔ ta.

Prismatique cellules bɔra mobili baarakɛlaw nege la ka yɔrɔ baaracogo ɲuman sɔrɔ. Sanni i ka kɛsu dɔ fa ni silinda ye ani k’o yɔrɔ lankolon bɛɛ to yen, i bɛ selilu kɛrɛnkɛrɛnnenw dilan minnu bɛ ɲɔgɔn dalajɛ ka ɲɛ. Mobili-grade prismatique cellules bɛ daminɛ 20Ah la ka se 100Ah ni kɔ ma. U ɲɛnabɔli ka nɔgɔn ni funteni ye-ka bɔ pakew dilanni siratigɛ la bawo i bɛ se ka nɛnɛbɔlanw bila k’u ɲɛsin kɛrɛ fla ma. O kɔlɔlɔ ye ko i y’i ka kɔnɔw bɛɛ sɔrɔ segi damadɔw kɔnɔ-ni prismatique cellule belebele kelen dɛsɛra, i bɛ se ka bɔnɛ a la ka tɛmɛ ni cellule silindaire fitinin kelen dɛsɛra.

Pouch cellules bɛ yɔrɔ nafama hakilina ta ka taa ɲɛ ni nɛgɛ bidon bɔli ye pewu. Seli bɛ datugu aliminiyɔmu-laminati foroko dɔ kɔnɔ min bɛ se ka wuli. O bɛ kisi n’a sɔrɔla 10-15% girinya ni prismatiki bidon ye, wa a cogoya bɛ se ka sɛgɛsɛgɛ kosɛbɛ-i bɛ se k’u kɛ hakɛ walima cogoya o cogoya la application bɛ min ɲini. U ka di EV dilannikɛlaw ye bawo i bɛ se k’u dalajɛ nɛnɛbɔlanw kɔnɔ k’u ɲɛsin ɲɔgɔn ma. O barika dɔgɔyali ye masinko ye: u mago bɛ kɛnɛma degun na walasa ka elekitorode delamination bali wotoro boli waati, wa u ka teli ka tiɲɛni kɛ ni puncture ye.

Lithium Ion Battery Technology

Separatɛri tɛ jateminɛ caman sɔrɔ, nka siga t’a la ko a ye lakana yɔrɔ ye min nafa ka bon kosɛbɛ. O ye fɛn finman ye (16-25 μm a ka c’a la) porose membrane min bɛ anode ni cathode bali ka maga ɲɔgɔn na ka sɔrɔ ka litiyamu ionw bila ka tɛmɛ. Danfara fɔlɔw tun ye polietilɛni (PE) walima poliporopilini (PP) ye min bɛ kɛ ni fɛn kelen ye.

Bi danfaralanw minnu bɛ baara kɛ kosɛbɛ -, olu bɛ baara kɛ ni jirisun saba sigicogo ye, a ka c’a la PP/PE/PP. PE layini ka wuli hakɛ ka dɔgɔn (degere 135 ) ka tɛmɛ PP kan (degere 165 ). Ni selilɛri y’a daminɛ ka sumaya kojugu, PE bɛ wuli ka a fa, ka ionw tali dabila sani funteni ka se farati hakɛ ma. O bɛ Weele ko thermal shutdown, wa o ye i ka lafasali sira laban ye ka sɔrɔ ka thermal boli.

Seramiki-dalan minnu dilannen don, olu bɛ lakana sira wɛrɛ fara u kan. Alumini walima seramiki fɛn wɛrɛw dacogo finman (2-4 μm) min bɛ danfaralan fan kelen walima a fan fila bɛɛ la, o bɛ a jɔcogo dafalen mara hali ni polimɛri bɛ wuli. O fini in bɛ porose fo ionique transport bɛ taa ɲɛ, nka a bɛ electrode bali ka surunya- hali ni funteni bɛ tɛmɛ degere 150 kan. O dɔgɔya ye musaka-seramiki-separatɛriw ye minnu datugulen don, olu bɛ boli 2-3× danfaralan jɔnjɔnw sɔngɔ la-ani impedansi min ka bon dɔɔnin.

A ka c’a la, porosité bɛ boli 40-50%. Dɔgɔya kojugu ani ionw ka rezisti bɛ wuli, o bɛ dan sigi fanga seko la. A ka bon kojugu ani masin fanga bɛ tɔɔrɔ. Poro hakɛ tilatilali fana nafa ka bon; Gurley nimɔrɔ (fiɲɛ doncogo sɛgɛsɛgɛli) ye spec standard ye. EV-grade danfaralan fanba bɛ segin 200-400/100cc laɲini.

Elektɔri min bɛ litiyamu ion selilɛri kɔnɔ, o ka gɛlɛn ka tɛmɛ i bɛ se ka miiri min na. A ka c’a la, basi dilanni ye litiyamu kɔgɔ-LiPF3 (litiyɔmu hɛkɛsafluorofosifate) ye min bɛ sɔrɔ selilu 95%+ kɔnɔ-min bɛ wuli karɔbɔni fɛnɲɛnamaw ɲagaminen na. Fura minnu bɛ kɛ ka caya, olu ye etilɛni karɔbɔni (EC), dimetil karɔbɔni (DMC), diɛtili karɔbɔni (DEC) ani etili metil karɔbɔni (EMC) ye.

A ka ca a la, LiPF2 hakɛ bɛ se 1,0 fo 1,2 M (molar) ma. Ni a hakɛ cayara, o bɛ ionw ka fɛnɲɛnamafagalanw tali ɲɛ fo ka se yɔrɔ dɔ ma, nka ka tɛmɛ 1,3 M kan walima o ɲɔgɔnna i bɛ daminɛ ka kɔgɔ sɔrɔ funteni dɔgɔyalen na. LiPF3 bɛ ni koɲɛw ye-a bɛ ji-sɛgɛsɛgɛ ani a bɛ daminɛ ka toli ka tɛmɛ degere 60 kan -nka fɛɛrɛ wɛrɛw i n’a fɔ LiBOB walima LiFSI ma a bɔ a nɔ na fɔlɔ ka da musaka kan walima jago wɛrɛw kan.

Karɔbɔni furaji ɲagaminen bɛ labɛn ka kɛɲɛ ni a kɛcogo ye. EC ka dielektriki sabatili ka bon ani SEI-sɛnɛcogo ɲuman, nka a bɛ nɛnɛ ni degere 36 ye . Aw ka kan k’a ɲagami ni karɔbɔniw ye minnu ka dɔgɔn- i n’a fɔ DMC walima EMC walasa ka funteni dɔgɔya-funteni baarakɛcogo sabati. Furakɛcogo danma bɛ se ka kɛ EC:DMC 1:1 ye a hakɛ la, walima EC:EMC 3:7. O hakɛ tigitigiw ye u yɛrɛ ta ye, wa u bɛ kɔlɔsi kosɛbɛ.

Fɛn minnu bɛ fara ɲɔgɔn kan, olu de ye chimie magic lakika bɛ kɛ yɔrɔ min na. Bi elektrɔlitiw kɔnɔ, 2-5% bɛ sɔrɔ farali suguya caman na u girinya la, minnu bɛ SEI dilanni sɛmɛntiya, ka chargement tɛmɛnen bali, ka gazi bɔli bali, walima ka funteni sabatili sabati-segin. Vinilɛni karɔbɔni (VC) min bɛ 1-2% la, o bɛ ɲini ka kɛ diɲɛ bɛɛ ta ye walasa ka SEI jogo ɲɛ grafite anodew kan. Fluoroethylene carbonate (FEC) bɛ baara kɛ ka ɲɛ siliyɔmu bɛ anode minnu na. O fɛnɲɛnamafagalanw ka fisa ka Dɔgɔya chargement (sarali) fɔlɔw la, ka lakana-yɔrɔ dɔ Kɛ anode (anode) kan min bɛ ion (ion) Kɛ nka a bɛ isolation (ɛlektrɔniki) Kɛ.

Furakɛcogo caman lakanani faralenw i n’a fɔ bifenili walima sikloheksilibɛnzɛni bɛ daminɛ ka polimɛri kɛ 4,5V lamini na, o bɛ kɔnɔna shunt dɔ dilan min bɛ tension bali ka wuli ka taa a fɛ. O bɛ lakana dɔ di i ma ni BMS ma ɲɛ, hali ni a jɛlen don ko ka i jigi da a kan, o tɛ dilancogo ɲuman ye.

N’a sɔrɔla SEI ye litiyamu ion batiri baarakɛcogo fan ye min faamuyali ka dɔgɔn nka a nafa ka bon kosɛbɛ. Chargement cycle fɔlɔw la, electrolyte components bɛ ɲɔgɔn sɔrɔ ni anode surface ye, ka passivation layɛrɛ dɔ Kɛ. Nin layini in nafa ka bon kosɛbɛ: a ka kan ka kɛ ionw ye (walasa litiyamu ionw ka tɛmɛ) nka a ka kan ka kɛ ɛntɛrinɛti ye (walasa ka elekitoroliti tiɲɛni wɛrɛw bali). SEI ka danfara ye litiyamu kɔgɔ tan ni caman, fɛnɲɛnamaw, ani polimɛriw ɲagaminen ye, minnu bɛɛ ɲagaminen don ɲɔgɔn na ka kɛ layini ye min janya ye 10-100 nm ye.

SEI dilancogo ɲuman ye danfara ye seli min bɛ sɛrɛkili siɲɛ 500 ni selilɛri min bɛ cycle siɲɛ 3000 cɛ. Gɛlɛya ye ko SEI tɛ yɔrɔ kelen na. A bɛ kari anode (anode) hakɛ caman cili waati, ka yɔrɔ kura bɔ kɛnɛ kan min bɛ elekitoroli ni litiyamu caman dun walasa ka tiɲɛniw dilan. O de y’a To seko bɛ Dɔgɔya wotoro bolicogo kan hali n’i bɛ ka dususuma Kɛ ni seli ye.

Formation cycling ye fɛn dilanni fɛɛrɛ kɔrɔba ye. Bugunw bɛ charge-discharge cycles slow kelen walima caman kɛ funteni kɔrɔsilenw na walasa ka SEI fɔlɔ sigi sen kan. Formation protocoles ye propriétaire ye, nka cycle fɔlɔ-cycle chargement hakɛw cogoya ye C/20 fo C/10 ye, wa o kɛcogo bɛ se ka sanga 24-48 ta. Dilanbagaw bɛ formation voltage danw, funteni, lafiɲɛbɔ waatiw, ani wotoro bolicogo ɲɛ ka ɲɛ walasa ka SEI sabatilenba dilan. Ni i ye nin sɔrɔ cogo jugu la, o bɛ i ka bisikili ɲɛnamaya musaka bɔ.

Kalandriya kɔrɔya-seko bɔnɛni hali ni seli sigilen bɛ yen dɔrɔn-o ye SEI ko ye kosɛbɛ fana. SEI bɛ taa a fɛ ka bonya dɔɔnin dɔɔnin ciriw da wulilen na, ka litiyamu min bɛ se ka cyclable, o ta. Ni a marali chargement (sara) hakɛ ka bon ani funteni caman na, o bɛ o teliya. Seli min maralen bɛ 100% SOC ani 60℃la, o bɛ se ka 20% bɔnɛ a seko la san kelen kɔnɔ, k’a sɔrɔ o seli kelen min bɛ 50% SOC ani 25℃la, o bɛ se ka 3% bɔnɛ.

Litiyamu ion selilɛriw bɛ sɛgɛn ka tɛmɛ, ka tɛmɛ-bɔli kan, ani ka charge (sara) kɛ funteni hakɛ bɛnbali la. O de y’a to batiri caman-cell bɛɛ mago bɛ BMS (batiri ɲɛnabɔli sira) la.

Chargement standard (saracogo) ye current constant/constant voltage (CC-CV) ye. CC fasa waati, i bɛ kuran gɛrɛ seli kɔnɔ ni hakɛ latigɛlen ye-a ka c’a la 0,5C fo 1C seli fanba la, hali ni seliba dɔw bɛ se ka 3C walima ka tɛmɛ o kan. Voltage bɛ wuli ni selilɛri bɛ charge (sara) kɛ. Ni tension sera sanfɛ dan ma (4,2V chimie fanba la, 3,65V LFP la, 4,3V walima 4,35V NMC suguya dɔw la minnu fanga ka bon-), i bɛ wuli ka taa CV cogo la. Kuran bɛ dɔgɔya ni seli bɛ gɛrɛ charge dafalen na, a ka c’a la, a bɛ tigɛ ni kuran bɛ jigin C/20 walima C/50 duguma.

Charge teliya ka gɛlɛn ka tɛmɛ. Charge hakɛ caman bɛ litiyamu sɔgɔli teliya anode kan, o min ye farati ye-nɛgɛ litiyamu bɛ se ka kɛ kosɛbɛ wa a bɛ se ka kɛ sababu ye ka kɔnɔna surunya walima dendɛrɛsi sɔrɔ min bɛ don danfaralan kɔnɔ. Walasa ka charge teliya-la lafiya la, aw ka kan ka a faamu cogo min na voltage, current ani temperature bɛ ɲɔgɔn sɔrɔ ni litiyamu plating daminɛ cogoyaw ye.

Ko min bɛ yen, o ye ko i tɛ se ka litiyamu sɔgɔli suman k’a ɲɛsin selilɛri datugulen ma. I ka kan k’a jateminɛ ka bɔ taamasiyɛn wɛrɛw la. Fɛɛrɛ dɔ ye ka anode potentiel ni litiyamu metal reference (litiyɔmu nɛgɛ reference) nɔfɛtaama. Ni anode potentiel bɛ taa 0V duguma ni Li/Li+ ye, plating bɛ kɛ. Gɛlɛya ye ko jagokɛla ka seli fanba tɛ ni reference electrodes ye.

Funteni jiginni chargement teliya waati fana nafa ka bon. Seli min bɛ charge (sara) 2C la, o bɛ se k’a ye ko a kɔnɔna funteni bɛ wuli ni degere 15-20 ye ka tɛmɛ ambient kan hali ni nɛnɛ bɛ kɛ. Ni nɛnɛ bɛ yen, o bɛ dɛmɛ tiɲɛ na-nɛnɛ selilɛri (a fɔ -10℃) fanga seko ka dɔgɔ kosɛbɛ, nka n’i bɛ se k’a sumaya ni chargement ye ni hakɛ danmadɔ ye (0,5C), baarakɛcogo bɛ ɲɛ. EV dɔw b’o kɛ tiɲɛ na ni laɲini ye : nɛnɛ waati, u bɛna chargement pulse (sarali) wuli waati kunkurunnin kɔnɔ walasa ka batiri sumaya sanni bolifɛntigi ka fanga caman ɲini walasa ka teliya.

Kɔnɔnatumuw balansi ka kan bawo selilu minnu bɛ ɲɔgɔn kɔ, olu tɛ to ɲɔgɔn fɛ abada. Fɛn dilanni muɲuli, danfara misɛnninw yɛrɛ-bɔli hakɛw la, ani funteni jiginni pake kɔnɔ, o bɛ kɛ sababu ye ka tension (voltaji jiginni) kɛ. N’i ye seri sɛrɛkili dɔ charge k’a sɔrɔ i ma balansi kɛ, seli dɔw bɛ sanfɛla tension dancɛ gosi ka kɔn dɔw ɲɛ. Seli barikamaw chargement man ca, cellules barikamaw chargement ka ca, ani performance bɛ tɔɔrɔ.

Balance passif bɛ baara kɛ ni resisteurw ye walasa ka fanga joli bɔ ka bɔ seliw la minnu ka tension ka bon. A ka nɔgɔn ani a sɔngɔ man gɛlɛn nka a bɛ fanga tiɲɛ i n’a fɔ funteni. Balance active bɛ baara kɛ ni DC-DC convertisseurs walima condensateurs ye walasa ka fanga bɔ seli sanfɛtaw la ka taa seli dɔgɔmanw na. A bɛ baara kɛ ka ɲɛ, a ka gɛlɛn, a sɔngɔ ka gɛlɛn. Ni 400V EV pake ye, balansi pasif bɛ se ka 50-100W tiɲɛ tuma bɛɛ, o ye fɛn ye min tɛ jate ni i y’a suma ni bolifɛn fanga ye nka a bɛ fara ɲɔgɔn kan waati tɛmɛnen kɔfɛ.

Lithium Ion Battery Technology

Funteni sɔrɔli litiyamu ion selilɛri kɔnɔ, o bɛ bɔ fɛn saba la: funteni min tɛ Se ka Lasegin (Joule funteni min bɛ Bɔ kɔnɔna na), funteni min bɛ Se ka Lasegin (entropie changement de la réaction électrochimique), ani funteni min bɛ Bɔ kɛrɛfɛ-walew la. Ni C- hakɛ dɔgɔyara fo ka se hakɛ danma ma, funteni min bɛ se ka segin kɔ, o de bɛ fanga sɔrɔ. Ni C- hakɛ caman bɛ yen, funteni min tɛ se ka wuli, o bɛ fanga ta.

Funteni daɲɛ min bɛ Se ka Lasegin, o ka di bari a bɛ taamaʃyɛn Yɛlɛma ka Kɛɲɛ ni SOC ye. Litiyamu ion chimie fanba la, chargement bɛ funteni lase SOC dɔgɔyalen na nka a bɛ funteni minɛ ni SOC ka bon. Dischargement bɛ o kɔfɛko kɛ. Crossover point bɛ 50-60% SOC lamini na a ka c’a la. O de y’a To i bɛ Se k’a Ye ko selilɛri funteni bɛ Dɔgɔya tiɲɛ na chargement (sarali) laban waati la ni kuran ka dɔgɔn kosɛbɛ.

Kɔnɔna kɛlɛli bɛ ɲɔgɔn ta ni funteni, SOC ani kɔrɔya ye. Ni 25℃, 18650 seli kura bɛ se ka kɛ ni 40-60 miliyomɛ DC rezisti ye. Ni -20℃, o bɛ se ka pan ka se miliyomɛ 200-300 ma. O de y’a to nɛnɛ waati EV hakɛ bɛ jigin kosɛbɛ. Simi tɛ dɔrɔn ka sumaya funteni dɔgɔyalen na, nka kɔnɔna na, a ka se ka a yɛrɛ tanga, o kɔrɔ ye ko batiri fanga caman bɛ tiɲɛ i n’a fɔ funteni min bɛ selilɛri kɔnɔ.

Funteni bolicogo dakun bɛ bɔ chimie de la. NMC selilɛriw ta fan fɛ, kɛnɛyaji tiɲɛni walew bɛ daminɛ degere 180-220 lamini na . Ni a daminɛna, funteni bɛ se ka wuli fo degere 10-50 segin kɔnɔ, ka se degere 800 ma walima ka tɛmɛ o kan. LFP ka fisa ni tɔw ye kosɛbɛ; funteni boli daminɛ ye degere 270 + ye ani funteni hakɛ min bɛ Se ka Sɔrɔ o bɛ Dɔgɔya.

Fɛnɲɛnɛmaw ni ɲɔgɔn cɛ jɛnsɛnni pake kɔnɔ, o de ye farati yɛrɛ ye. Ni seli kelen taara thermal runway kɔnɔ, a b’a sigiɲɔgɔnw sumaya. Ni selilu kɛrɛfɛlaw fana bɛ boli, o bɛ bɔ nɛnɛ seko la, seliluw ni ɲɔgɔn cɛ janya la ani u tangacogo la. UL 9540A jɛnsɛnni sɛgɛsɛgɛli bɛ o ladege ni seli kelen waajibiyali ye ka don funteni bolibaga la ani k’a kɔlɔsi ni selilu kɛrɛfɛtaw tugura o kɔ. Pack design ɲuman kɔnɔ, dɛsɛ bɛ sɔrɔ seli kelen na walima a caya la modulu fitinin dɔ la.

Nɛnɛ kɛcogo tɛ kelen ye. Fiɲɛ nɛnɛni ka nɔgɔn-fiɲɛ fiyɛli selilɛriw walima pake kan. A bɛ baara kɛ ka ɲɛ fanga dɔgɔyalen baarakɛcogo la i n’a fɔ PHEVw walima fanga marayɔrɔw. Ji nɛnɛ ka kan ka kɛ EVw la minnu bɛ baara kɛ kosɛbɛ. Dilan fanba bɛ ji-glycol ɲagaminen 50:50 kɛ ni litiri 10-25 ye miniti kelen kɔnɔ ka tɛmɛ nɛnɛmafɛnw fɛ walima nɛnɛbɔyɔrɔw fɛ. a ka c' a la , dondaw funteni bɛ kɔrɔsi fo ka se degere 20-35 ma . Batiri funteni hakɛ jiginni ka kan ka to degere 5 duguma max fo min walasa ka selilu minnu ka suma kosɛbɛ, olu kɔrɔya joona.

Kɔrɔbɔli kɛcogo dɔw bɛ baara kɛ ni nɛnɛma nɛnɛ ye, nɛnɛ min bɛ kɛ ni su ji ye dielektriki ji la, walima fasa-change fɛnw na. Friji nɛnɛ bɛ se ka funteni caman sama ka bɔ nka a bɛ AC sitɛmu gɛlɛn de wajibiya. Nɛnɛ min bɛ kɛ ni jisuma ye, o bɛ ni funteni jiginni coefficients ɲumanw ye (500-2.000 W/m2K ni 50-150 W/m2K ye ji nɛnɛcogo tilennen na) nka sigili ni ji bɛnkan ye gɛlɛyaw ye. PCMw bɛ baara kɛ cogo la min tɛ kɛ nka u ka kan ka ban funteni maralen na laban na, o la u bɛ dɛmɛ don kosɛbɛ nɛnɛ waati tɛmɛnen na chargement teliya walima teliya gɛlɛn waati.

Seko ni dɔnko fade ani impedance growth ye tiɲɛni fɛɛrɛba fila ye. U bɛ Sɔrɔ farikolo ni kemikaliya taabolo suguya damadɔ fɛ minnu bɛ Kɛ waati kelen na.

Anode fan fɛ, SEI bonya bɛ litiyamu ni ɛlektroliti cyclable dun, o bɛ dɔ fara a ka resistance kan. Graphite exfoliation bɛ se ka kɛ ni cellule chargera ni funteni dɔgɔman ye-lithium plates kan graphite surface sanni ka don intercalated, ani ni a labanna ka don intercalage, o bɛ graphite structure kari. Tuma caman na, o tɛ se ka kɔsegin. Siginidenw tiɲɛni funteni caman na, o bɛ kɛ sababu ye ka kuran ɲɔgɔndan bɔnɛ fɛnɲɛnamafagalanw ni ɲɔgɔn cɛ.

Katodi tiɲɛni bɛ tali kɛ tɛmɛsira nɛgɛw bɔli la (kɛrɛnkɛrɛnnenya la manganɛsi min bɛ LMO kɔnɔ walima manganɛsi-min bɛ NMC kɔnɔ), jɔcogo caman yeli ka bɔ litiyamu doncogo/bɔli segin-segin na, ani sanfɛla jɔli kokura katodi caman na. Tɛmɛsira nɛgɛ minnu wulilen don, olu bɛ taa anɔdi la u bɛ SEI falenni kɛ yɔrɔ min na, o la katodi tiɲɛni bɛ anɔdi tiɲɛni teliya cogo la min tɛ ɲɛ.

Elektɔriw tiɲɛni ni gazi bɔli ye gɛlɛyabaw ye ni tension caman ye ani funteni caman na. Gazi minnu bɛ sɔrɔ tuma caman na, olu ye CO2, CO ani hidrɔkarbon suguya caman ye minnu bɛ bɔ karɔbɔni tiɲɛni na. Forosi selilɛriw kɔnɔ, aw bɛna a ye ko foroko funu bɛ ye. Silindri walima prisma seliw kɔnɔ minnu ka gɛlɛn, degun bɛ bonya fo ka se lakana fiɲɛbɔyɔrɔ dabɔli ma (a ka ca a la a bɛ kɛ 10-15 bar la).

Litiyamu fɛnmarayɔrɔ bɔnɛni ye fade fɛɛrɛba ye. Tuma o tuma ni SEI bɛ bonya walima ni litiyamu bɛ kɛ cogo la min tɛ se ka wuli anode kan, litiyamu dɔw bɛ bɔ litiyamu cyclable jidagayɔrɔ la. A laban na, i bɛ ban ani seko bɛ dɔgɔya.

Dɛsɛ barikamaw bɛ se ka sɔrɔ kɔnɔna kurukuruniw fɛ. Suruku fanba bɛ daminɛ dɔɔnin-nɛgɛ fitinin dɔ bɛ danfaralan tigɛ, walima litiyamu dendɛrɛti bɛ falen a kɔnɔ. Surukuru bɛ yɔrɔ duman dɔ Dabɔ, o bɛ tiɲɛni teliya sigida la, o bɛ surunya juguya, wa i bɛ jaabi ɲuman sɔrɔ. Tuma dɔw la, seli yɛrɛ-bɛ kɛnɛya ni surun in wulila a yɛrɛ dabɔra. Tuma wɛrɛw la a bɛ taa ɲɛ ka kɛ thermal runway ye.

Nɛgɛ doncogo sɛgɛsɛgɛliw (ka nɛgɛ nɛgɛ waajibiya ka tɛmɛ selilɛri chargelen dɔ fɛ) ye sɛgɛsɛgɛli ye min bɛ kɛ ka caya kojugu. A ka c’a la, LFP selilɛriw tɛ taa funteni bolicogo la ka bɔ wulu doncogo la. NMC selilɛriw ka teli k’o kɛ, hali ni dilan minnu bɛ ni danfaralan ɲumanw ye ani fanga kɛrɛnkɛrɛnnen minnu ka dɔgɔn, olu bɛ se ka tɛmɛ tuma dɔw la.

Jaa 5 bɛ seko marali ni cycle hakɛ jira kemisɛri caman na cycle cogoya cɛmancɛ la (1C charge/discharge, 25℃, 100% DOD).

Aw tɛ se ka fanga hakɛ suman k’a ɲɛsin litiyamu ion selilɛri ma. Aw ka kan k’a jateminɛ ka bɔ sumanikɛlan wɛrɛw la: tension, current ani temperature.

SOC jateminɛ fɛɛrɛ nɔgɔman ye voltage-ba ye. Simi kelen-kelen bɛɛ bɛ ni taamasiyɛn ye min bɛ da wuli-circuit voltage ni SOC curve kan. Aw bɛ tension suman seli lafiɲɛbɔ kɔfɛ waati dɔ kɔnɔ (walasa ka a to tension transitoire ka jigin ka bɔ kɔnɔna rezisti tiɲɛni na), aw bɛ a lajɛ OCV curve kan, aw bɛ SOC dɔn. Gɛlɛya ye ko i man teli ka waati sɔrɔ walasa seli ka lafiɲɛ baarakɛcogo lakikaw la.

Coulomb jate ye fɛɛrɛ ye min bɛ kɛ ka kɛɲɛ ni sariya ye. I bɛ current (kurun) don ɲɔgɔn na waati kɔnɔ walasa ka charge in ni out (sara doncogo ni bɔli) nɔfɛtaama. N’i y’a daminɛ SOC dɔnta dɔ la, i bɛ se ka SOC kura jate waati o waati. Tiɲɛni bɛ bɔ i ka sisan sensɛri la (±0,5% ye cogoya ye) ani seko lakika dɔnni. Misaliw bɛ dalajɛ waati kɔnɔ, o la aw ka kan ka segin ka jateminɛ kɛ tuma ni tuma ni aw ye charge walima discharge cycle dafalen kɛ.

Fɛɛrɛ minnu sinsinnen bɛ modɛli- kan, olu bɛ baara kɛ ni sɛrɛkili modɛli ye min bɛ bɛn o ma walima seli ka modeli kuran-kimika. I bɛ terminal voltage ni current suman, k’u boli i ka model fɛ, ka kɔnɔna cogoyaw bɔ SOC fana sen bɛ o la. Kalman filɛri janyalenw walima o ɲɔgɔnna jamana kɔlɔsilikɛlaw ka ca. Nin fɛɛrɛ ninnu bɛ se ka kɛ tiɲɛ ye kosɛbɛ (±2% SOC fili) nka u bɛ misali ɲumanw ni jatebɔ nafolo nafamaw de wajibiya.

SOH jateminɛ ka gɛlɛn bawo i b’a ɲini ka tiɲɛni hakɛ jateminɛ, o min bɛ kɛ dɔɔnin dɔɔnin ani dɔɔnin dɔɔnin. Seko ni dɔnko fade ni impedance growth tɛ tali kɛ ɲɔgɔn na linearly walima ni cycle count ye. Seli min teliyalen don-sara kosɛbɛ, o bɛ se ka kɛ ni impedansi caman ye nka a seko danma dɔrɔn de bɛ fa. Seli min maralen don SOC/funteni caman na, o bɛ se ka kɛ ni seko fadeba ye nka impedance growth ka dɔgɔn kosɛbɛ.

Industriw ka wale ye ka SOH ɲɛfɔ ka da seko kan : seli min bɛ 80% a seko fɔlɔ la, o bɛ 80% SOH la, wa o bɛ jate tuma caman na -ɲɛnamaya laban-eV baarakɛcogo la. Seli bɛ baara kɛ hali bi, nka a hakɛ jigira 20%. Ni fanga marali baara kɛra, seliluw bɛ se ka kɛ fo ka se 60-70% SOH ma.

BMS dɔw bɛ seko sɛgɛsɛgɛli kɛ tuma ni tuma-batiri bɔli dafalen na ni hakɛ dɔgɔman ye ani ka fanga bɔli hakɛ jateminɛ. O bɛ kɛ tiɲɛ ye nka a bɛ don mɔgɔ kɔnɔ (batiri tɛ sɔrɔ sɛgɛsɛgɛli waati) wa a bɛ lɛrɛ caman ta. Fɛɛrɛ wɛrɛw b’a ɲini ka seko jateminɛ cogo la min tɛ ɲɛ ka bɔ tension curves, impedance sumanikɛlanw na, walima coulombic efficiency la.

Kɔnɔna rezisti bɛ se ka suman ni kuran wulicogo ye ani ka tension jaabi suman, walima ni AC taamasiɲɛ fitinin dɔ pikiri ye frequences (fɔkanw) suguya caman na (spectroscopie électrochimique impedance). EIS bɛ kunnafoni caman wɛrɛw di nka a bɛ fɛn kɛrɛnkɛrɛnnenw de wajibiya minnu man teli ka sɔrɔ jagokɛla BMSw kɔnɔ.

Lithium Ion Battery Technology

Ni EV batiri sera a ka ɲɛnamaya laban-(a ka c’a la, 70-80% a seko fɔlɔ la), a bɛ baara kɛ cogo dafalen na hali bi baarakɛminɛnw na minnu tɛ fɛn caman ɲini. Batiri ɲɛnamaya filanan baara bɛ ka gɛlɛya sɔrɔ fanga marali jɔlen na.

Sɔrɔko ye fɛn ye min bɛ mɔgɔ lafili. I ka kan ka pake lafiɲɛbɔlen kɔrɔbɔ, ka se k’a dilan kokura (ka BMS, nɛnɛbɔlan, walima modulu tiɲɛnenw falen), k’a seereya kɛ baarakɛcogo kura kama, ani ka garanti di. O bɛɛ bɛ wari bɔ. Walasa ɲɛnamaya filanan-ɲɛnamaya ka se ka kɛ, pake min labɛnna kokura, o musaka ka kan ka dɔgɔya kosɛbɛ ka tɛmɛ pake kura kan min dabɔra baarakɛcogo jɔlen kama. Musow ka musakaw bɛ tiɲɛ hali ni fɛnw labɛnni bɛ kɛ ka dɔgɔya ni 40-50% ye pake kura musakaw la, ka kɛɲɛ ni i dalen bɛ mɔgɔ min ka sɛgɛsɛgɛli la.

Seli lafiɲɛbɔlenw kɔrɔbɔli tɛ -ko ye min tɛ fosi ye. Module dɔ bɛ se ka kɛ ni seli kɛmɛ caman ye minnu bɛ tugu ɲɔgɔn na-parallel. Aw tɛ se k’u kelen-kelen bɛɛ kɔrɔbɔ nɔgɔya la. Aw bɛ se ka modulu kɔrɔbɔ i n’a fɔ unit, nka seli jugu kelen bɛ se k’a yɛrɛ masiri. Tiɲɛni cogoya dɔw dɔnni ka gɛlɛn ni tiɲɛni sɛgɛsɛgɛli ma kɛ. Jalaki ɲininkali fana bɛ yen: ni batiri filanan-ɲɛnamaya ye tasuma minɛ, jɔn de bɛ jalaki?

Segin-ka-bɔnye ye ɲɛnamaya sira laban-{1}}nan ye. Sisan, fɛnw lasegincogo belebele-baarakɛlaw bɛ baara kɛ ni pirometalurgie (smelting) walima hydrometallurgy (chemical leaching) ye. Pirometalurgie ka nɔgɔn nka a tɛ sugandi kosɛbɛ-i bɛ nɛgɛ ɲagaminenw sɔrɔ minnu mago bɛ nɔgɔya wɛrɛw la. Jiko bɛ se ka nɛgɛ kelen-kelen bɛɛ lasegin u saniyalenba la nka a bɛ taabolo caman de wajibiya ani ka kemikɛli bɔgɔ bɔ.

Sɔrɔko min bɛ sɔrɔ fɛnw lasegincogo la, o bɛ bɔ nɛgɛ sɔngɔ de la kosɛbɛ. Kobalt nafa ka bon (tariku la, a bɛ se dɔrɔmɛ 30-40/kg ma, hali ni sɔngɔw bɛ wuli kosɛbɛ), o la, kobalt-kimisɛriw lasegincogo bɛ se ka kɛ sɔrɔko siratigɛ la. Nikilɛri nafa ka bon ka segin a cogo kɔrɔ la. Manganɛsi, nɛgɛ ani aliminiyɔmu ye nɛgɛw ye minnu nafa ka dɔgɔ-, o la, fɛnw lasegincogo bɛ nafa sɔrɔ kɛrɛnkɛrɛnnenya la walasa u kana don binkɛnɛw kɔnɔ. Litiyamu ka di-a nafa tɛ kɛrɛnkɛrɛnnenya la kilo kelen na, nka sɔrɔko gɛlɛyaw bɛ seginkanni kɛ fɛn ye min bɛ mɔgɔ ɲɛnajɛ.

Segin-ka-bɔnye tilennen-batiri bɔli ani ka baara kɛ ni katodi walima anode fɛn ye kokura k’a sɔrɔ a ma tiɲɛ ka kɛ nɛgɛ kɔgɔw ye-o ye ɲinini yɔrɔ duman ye. Ni aw tun bɛ se ka katodi mugu sɔrɔ cogo la min bɛ se ka baara kɛ, aw tun bɛna katodiw dilanni fanga ni musaka bɔ. Gɛlɛyaw dɔw ye ka fɛn dilannenw faranfasi ka bɔ sisan fɛnw dalajɛlanw ni sirilanw na, ani ka ɲɛsin a ma ko fɛn minnu bɛ segin ka kɛ fɛn wɛrɛw ye, olu ye selilu ɲagaminen ye minnu bɔra fɛn dilannikɛlaw, u si hakɛw ani u ka kemisɛriw la.