Хәзерге вакытта литий-ион аккумуляторларының куркынычсызлык аварияләренең күбесе саклагычның эшләмәве аркасында килеп чыга, бу батареяның җылылык бетүенә китерә һәм ут һәм шартлауга китерә. Шуңа күрә, литий батареяның куркынычсыз кулланылышын тормышка ашыру өчен, саклау схемасы дизайны аеруча мөһим, һәм литий батареяның эшләмәвенә китергән барлык төр факторлар да исәпкә алынырга тиеш. Productionитештерү процессына өстәп, уңышсызлыклар нигездә тышкы экстремаль шартларның үзгәрүе аркасында килеп чыга, мәсәлән, артык корылма, артык агызу һәм югары температура. Әгәр дә бу параметрлар реаль вакытта күзәтелсә һәм алар үзгәргәндә тиешле саклагыч чаралар күрелсә, җылылык качу очракларын булдырмаска мөмкин. Литий батареяның куркынычсызлык дизайны берничә аспектны үз эченә ала: күзәнәк сайлау, структур дизайн һәм BMS функциональ куркынычсызлык дизайны.

Күзәнәк сайлау

Күзәнәк куркынычсызлыгына йогынты ясаучы бик күп факторлар бар, аларда күзәнәк материалын сайлау нигез булып тора. Төрле химик үзлекләр аркасында куркынычсызлык литий батареяның төрле катод материалларында үзгәрә. Мәсәлән, литий тимер фосфат оливин формасындагы, чагыштырмача тотрыклы һәм җимерелү җиңел түгел. Литий кобальтат һәм литий өченче, ләкин җимерелү җиңел булган катлаулы структура. Аергыч сайлау шулай ук ​​бик мөһим, чөнки аның эшләве күзәнәкнең куркынычсызлыгы белән турыдан-туры бәйле. Шуңа күрә күзәнәк сайлауда ачыклау отчетлары гына түгел, җитештерүче җитештерү процессы, материаллар һәм аларның параметрлары да каралачак.

Структура дизайны

Батарейканың структур дизайны, нигездә, изоляция һәм җылылык тарату таләпләрен исәпкә ала.

• Изоляция таләпләре гадәттә түбәндәге аспектларны үз эченә ала: уңай һәм тискәре электрод арасында изоляция; Күзәнәк һәм корпус арасында изоляция; Полюс салынмалары белән корпус арасында изоляция; PCB электр аралыгы һәм кысылу дистанциясе, эчке чыбык дизайны, грунт дизайны һ.б.
• Atылылык тарату, нигездә, зур энергия саклау яки тарту батарейкалары өчен. Бу батарейкаларның югары энергиясе аркасында, зарядлаганда һәм агызганда барлыкка килгән җылылык бик зур. Әгәр дә җылылык вакытында таралмаса, җылылык җыелачак һәм аварияләргә китерәчәк. Шуңа күрә, ябык материалларны сайлау һәм проектлау (аның билгеле механик көче, тузан үткәрми торган һәм су үткәрми торган таләпләре булырга тиеш), суыту системасын һәм башка эчке җылылык изоляциясен, җылылык таркатуны һәм янгын сүндерү системасын исәпкә алырга кирәк.

Батарейканы суыту системасын сайлау һәм куллану өчен, зинһар, алдагы чыгарылышка мөрәҗәгать итегез.

Функциональ куркынычсызлык дизайны

Физик һәм химик үзлекләр материалның корылма һәм агызу көчәнешен чикли алмавын билгели. Зарядлау һәм җибәрү көчәнеше бәяләнгән диапазоннан арткач, ул литий батарейкасына кире кайтарылмас зыян китерәчәк. Шуңа күрә, литий батареясы эшләгәндә эчке күзәнәкнең көчәнешен һәм токын гадәти хәлдә тоту өчен саклау схемасын өстәргә кирәк. BMS батареялары өчен түбәндәге функцияләр кирәк:

• Вольттан саклану өчен зарядка: артык зарядка - җылылык качуның төп сәбәпләренең берсе. Артык зарядкадан соң, катод материалы литий ионының артык күп булуы аркасында җимереләчәк, һәм тискәре электродта литий явым-төшеме дә була, бу җылылык тотрыклылыгының кимүенә һәм җылылык качу куркынычы булган як реакцияләренең артуына китерә. Шуңа күрә зарядлау күзәнәкнең югары чик көчәнешенә җиткәч, токны вакытында кисү аеруча мөһим. Моның өчен BMS көчәнешне саклау өстендә зарядка функциясенә ия булырга тиеш, шуңа күрә күзәнәкнең көчәнеше һәрвакыт эш чикләрендә саклана. Саклау көчәнеше диапазон кыйммәте түгел һәм төрлечә үзгәрсә яхшырак булыр, чөнки ул батарейканы тулы зарядланган вакытта токны өзә алмаска мөмкин, нәтиҗәдә артык зарядка. BMS-ның саклау көчәнеше гадәттә күзәнәкнең өске көчәнешеннән бер үк яки бераз түбәнрәк итеп эшләнгән.
• Токны саклау өчен зарядлау: Батарейканы корылма яки агызу лимитыннан күбрәк ток белән зарядлау җылылык туплануга китерергә мөмкин. Диафрагманы эретү өчен җылылык туплангач, ул эчке кыска схемага китерергә мөмкин. Шуңа күрә агымдагы саклау өчен вакытында зарядка ясау да мөһим. Без игътибар бирергә тиеш, агымдагы саклану дизайндагы күзәнәк агымының толерантлыгыннан югарырак була алмый.
• Вольтны саклау астында агызу: артык зур яки бик кечкенә көчәнеш батарея эшенә зыян китерәчәк. Вольт астында өзлексез агызу бакырның явым-төшеменә һәм тискәре электродның җимерелүенә китерәчәк, шуңа күрә, гадәттә, батарея көчәнешне саклау функциясе астында агып чыгачак.
• Агымдагы саклагычтан агызу: PCB корылмасы һәм бер үк интерфейс аша агызу, бу очракта корылма һәм агызуны саклау токы эзлекле. Ләкин кайбер батареялар, аеруча электр кораллары өчен батарейкалар, тиз корылма һәм башка төр батарейкалар зур ток агызуны яки зарядны кулланырга тиеш, ток бу вакытта туры килми, шуңа күрә ике цикл контролендә зарядка һәм агызу яхшырак.
• Кыска схеманы саклау: Батарейканың кыска схемасы да иң еш очрый торган кимчелекләрнең берсе. Кайбер бәрелешләр, дөрес кулланмау, кысу, энә, су кертү һ.б. кыска схемага китерү җиңел. Кыска схема шунда ук зур агызу токын барлыкка китерәчәк, нәтиҗәдә батарея температурасы кискен күтәрелә. Шул ук вакытта, электрохимик реакцияләр сериясе, гадәттә, тышкы кыска схемадан соң күзәнәктә була, бу экзотермик реакцияләр сериясенә китерә. Кыска схеманы саклау шулай ук ​​токны саклауның бер төре. Ләкин кыска схема токы чиксез булачак, һәм җылылык һәм зыян да чиксез, шуңа күрә саклау бик сизгер булырга тиеш һәм автоматик рәвештә башланырга мөмкин. Гомуми кыска схеманы саклау чараларына контакторлар, приборлар, мос һ.б. керә.
• Температураны саклау өстендә: Батарейка әйләнә-тирә температурага сизгер. Бик югары яки бик түбән температура аның эшенә тәэсир итәчәк. Шуңа күрә, батарейканы чикләнгән температурада тоту мөһим. BMS температура артык югары яки бик түбән булганда батареяны туктатыр өчен температураны саклау функциясенә ия булырга тиеш. Аны хәтта корылма температурасын саклау һәм агызу температурасын саклау һ.б.га бүлеп була.
• Баланс функциясе: Дәфтәр һәм башка күп серияле батарейкалар өчен җитештерү процессындагы аермалар аркасында күзәнәкләр арасында туры килмәү бар. Мәсәлән, кайбер күзәнәкләрнең эчке каршылыгы башкаларга караганда зуррак. Бу туры килмәү тышкы мохит тәэсирендә әкренләп начарайячак. Шуңа күрә, күзәнәк балансын тормышка ашыру өчен баланс белән идарә итү функциясе булырга тиеш. Гадәттә тигезлекнең ике төре бар:

1.Пассив баланслау: көчәнеш чагыштыручы кебек җиһазны кулланыгыз, аннары югары сыйдырышлы батареяның артык көчен чыгару өчен каршылык җылылык таратуны кулланыгыз. Ләкин энергия куллану зур, тигезләү тизлеге әкрен, эффективлыгы түбән.

2.Актив баланслау: күзәнәкләрнең көчен югары көчәнеш белән саклау өчен конденсаторларны кулланыгыз һәм түбән көчәнеш белән күзәнәккә җибәрегез. Ләкин, күрше күзәнәкләр арасындагы басым аермасы кечкенә булганда, тигезләү вакыты озын була, һәм тигезләү көчәнеше бусагасын тагын да сыгылмалы итеп куярга мөмкин.

Стандарт тикшерү

Ниһаять, сезнең батарейкалар халыкара яки эчке базарга уңышлы керергә теләсәгез, алар шулай ук ​​литий-ион батареясы куркынычсызлыгын тәэмин итү өчен тиешле стандартларга туры килергә тиеш. Күзәнәкләрдән батарейкаларга һәм хуҗа продуктларга кадәр сынау стандартларына туры килергә тиеш. Бу мәкалә электрон IT продуктлары өчен эчке батареяны саклау таләпләренә игътибар итәчәк.

ГБ 31241-2022

Бу стандарт көчле электрон җайланмалар батареялары өчен. Бу, нигездә, 5.2 куркынычсыз эш параметрларын, PCM өчен 10.1 - 10.5 куркынычсызлык таләпләрен, система саклау схемасында 11.1 - 11.5 куркынычсызлык таләпләрен (батарея үзе сакламыйча), эзлеклелек өчен 12.1 һәм 12.2 таләпләрен, һәм А кушымтасын (документлар өчен) карый. .

u 5.2 термины күзәнәк һәм батарея параметрларына туры килергә тиеш, бу батареяның эш параметрлары күзәнәкләр диапазоныннан артмаска тиешлеген аңларга мөмкин. Ләкин, батареяны саклау параметрлары батареяның эш параметрлары күзәнәкләр диапазоныннан артмаска тиешме? Төрле аңлау бар, ләкин батарея дизайны куркынычсызлыгы күзлегеннән әйе. Мәсәлән, күзәнәкнең максималь корылма токы (яки күзәнәк блокы) 3000МА, батарейканың максималь эш агымы 3000МАдан артмаска тиеш, һәм батарейканы саклау токы шулай ук ​​зарядлау процессындагы токтан артмаска тиеш. 3000МА. Шул рәвешле генә без куркынычларны эффектив саклый алабыз. Саклау параметрларын проектлау өчен зинһар, Кушымта А-ны карагыз.

u Саклау схемасы булган батареялар өчен 10.1 ~ 10.5 батареяны саклау схемасы куркынычсызлыгы сынавы кирәк. Бу бүлектә, нигездә, көчәнешне саклау өстендә зарядлау, токны саклау өчен зарядлау, көчәнешне саклау астында агызу, токны саклау һәм кыска схеманы саклау тикшерелә. Болар югарыда телгә алынаФункциональ куркынычсызлык дизайныһәм төп таләпләр. ГБ 31241 500 тапкыр тикшерүне таләп итә.

u Әгәр саклану схемасы булмаган батарея зарядлагыч яки соңгы җайланма белән сакланган булса, 11.1 ~ 11.5 система саклау схемасының куркынычсызлык сынавы тышкы саклау җайланмасы белән үткәрелергә тиеш. Корылма һәм агызуның көчәнеш, ток һәм температура контроле нигездә тикшерелә. Әйтергә кирәк, саклау схемалары булган батареялар белән чагыштырганда, саклагыч схемалары булмаган батарейкалар бары тик җиһазларны саклауга гына таяна ала. Тәвәккәллек югарырак, шуңа күрә гадәти эш һәм бер хата шартлары аерым сыналачак. Бу соңгы җайланманы икеләтә сакларга мәҗбүр итә; югыйсә ул 11 бүлектә тестны уза алмый.

Ниһаять, батареяда берничә серияле күзәнәкләр булса, тигезсез корылма күренешен карарга кирәк. 12 бүлекнең туры килү тесты кирәк. PCB балансы һәм дифференциаль басымны саклау функцияләре монда тикшерелә. Бу функция бер күзәнәкле батареялар өчен кирәк түгел.

ГБ 4943.1-2022

Бу стандарт AV продуктлары өчен. Батарейка белән эшләнгән электрон продуктларның артуы белән, GB 4943.1-2022-нең яңа версиясе М кушымтасында батарейкаларга махсус таләпләр бирә, батареялар белән җиһазларны һәм аларны саклау схемаларын бәяли. Батарейканы саклау схемасын бәяләү нигезендә, икенчел литий батареялары булган җиһазларга куркынычсызлык таләпләре дә өстәлде.

u Икенчел литий батареяны саклау схемасы, нигездә, артык корылма, артык агызу, кире корылма, корылма куркынычсызлыгын саклау (температура), кыска схеманы саклау һ.б. тикшерә. Бу таләп GB 31241 батарея стандартында искә алынмый, шуңа күрә батареяны саклау функциясен эшләгәндә, безгә батарея һәм хуҗаның стандарт таләпләрен берләштерергә кирәк. Әгәр дә батареяның бер генә саклануы һәм артык компонентлары булмаса, яки батарейканың саклагыч челтәре булмаса һәм саклау схемасы хуҗа тарафыннан гына тәэмин ителсә, хуҗаның сынауның бу өлеше өчен кертелергә тиеш.

Йомгаклау

Ахырда, куркынычсыз батареяны проектлау, материалны сайлаудан тыш, алдагы структур дизайн һәм функциональ куркынычсызлык дизайны да шул ук мөһим. Төрле стандартларның продуктларга төрле таләпләре булса да, батарея дизайнының куркынычсызлыгы төрле базар таләпләренә туры килсә, әйдәп бару вакыты бик кыскартылырга һәм продукт базарга тизләнергә мөмкин. Төрле илләр һәм төбәкләрнең законнары, регламентлары һәм стандартларын берләштерү белән беррәттән, терминал продуктларында батарейкаларны куллану нигезендә продуктларны эшләргә кирәк.