Ba batterie ya litium ion ke "generate" ngolo ve na mutindu bantu mingi ke yindulaka yo. Kima ya bo ke salaka kele kubumba ngolo ya kura na nzila ya ba reaction électrochimique yina ke sobaka, na nima kubasisa yo ntangu circuit ya nganda ke lombaka courant. Mambu ya ke tadila diambu yai ke basikaka mingi na balukutakanu ya kusala bifwanisu, mingi-mingi kana muntu mosi ke sosa kupesa nene na batterie sambu na mbala ya ntete.
Mambu zole ke salamaka na ntangu ya kubasika. Ntete, ba ions ya litium ke katukaka na electrode négatif (anode) na nzila ya electrolyte mpi ya kukabwana ti electrode positif (cathode). Ya zole, ba électrons ke lutaka na kati ya circuit ya nganda banda na anode tii na cathode, bo ke salaka kisalu ya mfunu. Na ntangu ya charge, nge ke balulaka mutindu yina na kusadilaka voltage ya nganda yina ke pusaka ba ions ti ba électrons na kutambula na nzila ya nkaka.
Voltage yina selile ya bo ke basisaka ke tadila kaka bima ya electrode yina nge ke ponaka mpi ngolo na yo ya electrochimie. Selile ya mpa ya me vanda na etagere ya kukonda kizitu ta monisa kukangula na yo-}ltarcuit voltage-}}}4, na nziunga ya 3,6 tii na 3,7V sambu na ba chimie mingi ya litium, ata ntalu yai ke tambulaka na kutadila mutindu charge mpi temperature kele. Kana nge me vukisa kizitu mpi me yantika kusala kifwanisu ya courant, voltage ke kulumuka sambu na résistance ya kati. Mutindu yo ke kulumuka ke songa nge mambu mingi ya me tala mavimpi ya selile.
Mambu ya Kiminu ya Baselile
Ba cellules yonso ya litium ions ke vandaka ti munsiku ya mutindu mosi ya mfunu ya kusadila, kansi ba chimie ke swaswana mingi. Kima ya katode ke monisaka mingi bikalulu ya kisalu ya selile-}}}}}}}}}}}}} kele ntalu ya bisalu, luzingu ya nzietolo, ngolo ya tiya, mpe ntalu.
Ba cathode ya oxide ya layer vandaka chimie ya ntete ya mumbongo. Sony kotisaka bo na mvu 1991 ti LiCoO2 (oxide de cobalt litium), yina bo ke sadilaka kaka na bima ya elektroniki ya bantu ke sadilaka kisika densité ya ngolo kele mfunu mingi kuluta ntalu ya mbongo to ya lutaninu. Baselile yai kele ti kiteso ya 150-200 Wh/kg na nivo ya baselile. Cobalt kele ntalu mingi, mpi chimie ke kumaka ve ngolo na zulu ya 150 degrés . Beto me monaka mutindu tiya ya tiya ke yantika na temperature ya fioti tii na 130 degrés na baselile yina bo ke niokula.
Kupusa sambu na lutaninu ya mbote mpi ntalu ya fioti nataka LiMn₂O₄ (oxide de manganese ya litium) na kati-kati{7}}1990s. Manganese kele mvindu na ntalu ya fioti mpi ntungulu ya spinnel kele na kimuntu ya kukangama. Baselile yai ta tina ve tii kuna nge ta luta 250 degrés mingi-mingi. E nsaka za nsaka? Densité ya energie ke kulumuka tii na 100-120 Wh/kg, mpi manganese ke kotaka na electrolyte na nima ya ntangu, mingi-mingi na ba temperature ya ngolo. Luzingu ya nziunga ke niokwamaka-nge ke tala ziku 300-700 cycles na ntwala nde capacité kukulumuka na nsi ya 80%.
LiFePO₄ (fosfate ya kibende ya litium) monisaka pene-pene ya mvu 2001 mpi sobaka disolo ya lutaninu. Nsadulu ya olivine kele matadi ya matadi-}}ana na tiya; thermique runaway ke salamaka ve tii na zulu ya 270 degrés , mpi ata na ntangu yina yo ke vandaka ve ngolo mingi. Luzingu ya nziunga kele ya kuyituka-2,000+ na 80% ya ngolo kele kikalulu, mpi baselile yankaka memekamaka na ntwala ya 5 000 ya nziunga. Kifu kele voltage: kaka 3,2V nominal, mpe densité ya ngolo kele na ndilu ya 90-120 Wh/kg. Diaka, mambu yina vandaka kusalama na fosfate vandaka mvindu na nsungi ya bamvula mingi.
NMC (oxide de cobalse de litium nikelese) mpe NCA (oxide de aluminium aluminium aluminium aluminium aluminium aluminium aluminium) me basika mutindu ba chimies "équipes". Na kuvukisaka nikele, manganese, ti cobalt na ba ratios ya mutindu na mutindu-s yina kele NMC 111, 532, 622, mpi 811 kisika ba ntalu ke monisa mambu ya bibende ya ke tadila mambu ya me tala bibende-} nge lenda yidika kisalu. Kuvanda na kati ya nikele mingi ke pusaka ngolo ya ngolo na zulu ya 200-250 Wh/kg kansi na ntalu ya stabilité thermique mpi ya luzingu ya cycle. NMC 811 baselile lenda bula 250 Wh/kg kansi yo kele na mfunu ya kusadila mingi ya tiya.
Na ndambu ya anode, graphite me kumaka norme banda kilumbu ya ntete. Mayele ya teori kele 372 mAh/g, mpi baselile ya mumbongo ke lungisaka mingi-mingi 340-360 mAh/g. Litium ke vukanaka na kati ya ba couche ya graphène na ntangu ya charge, yo ke kumisaka mingi volime ya graphite na kiteso ya 10%. Stress yayi ya mekanika ke sadisaka na kumanisa ngolo na zulu ya velo.
Ba anode ya Silicon me vanda "kima ya nene ke landa" tuka bamvula kiteso ya kumi na tanu ntangu yai. Ngolo ya théorie ya Silicon kele 4 200 mAh/g{3}}}} examiste kuluta mbala kumi. Diambu kele nde, silicium ke kumaka nene na 300% ntangu yo ke bakaka litium. Dyambu yai kepasulaka anode na nima ya mwa ba cycle. Ba nzila ya ntangu yayi ke sadilaka silicium-}ographie ke vukisaka na mambu ya silicium ke vuanda na nsi ya 10% samu na kutanina kukula ya kukula. Ata mpidina, ntete-Kuvidisa ngolo ya kukonda kuvutuka ya ngolo ke tambulaka 15-25% na ba anode yina kele ti silicone na zulu ya 5-10% sambu na graphite ya bunkete.
Kutunga ya baselile mpi Baformulaire
Ba cellules cylindriques kele ziku yina bantu mingi ke yindulaka ntangu bo ke yindulaka nde "bateri." 18650 (diametre 18mm, 65mm nda) kumaka bisika yonso na nima ya bantu yina ke salaka ba ordinatere ya fioti yina bo me tulaka na zulu na yo na luyantiku ya bamvula 2000. Tesla zabanaka mingi na kusadila mafunda na bo na Roadster ya kisina. 18650 ya ngolo ke tambulaka 2 000-3 500 mAh na kutadila chimie mpi kana nge ke yidika ngolo to ngolo.
E mpila yampa ya mvu wa 21700 (21mm × 70mm) ina Tesla ye Panasonic yavangilwa kumosi, ivananga tezo kia 50% za ngolo zakaka muna célula-4.000-5.000 mAh za mpila yayi. Diametre ya nene ke kumisaka mingi ntalu ya bima yina ke salaka ti bima yina ke salaka ve (bantu yina ke vukisaka bima ya ntangu yai, lenda, bisadilu ya lutaninu), kutomisa ngolo ya ngolo na nivo ya paquet. Yo lombaka nde bo yidika diaka banzila ya kusala bima, yina kele kitini ya kikuma yina bo bakaka ntangu ya kusansa bana mwa ntangu.
Ba cellules prismatiques katukaka na mpusa ya industrie ya ba kamio ya kusadila mbote kisika. Na kisika ya kufulusa kesi mosi ti ba cylindres mpi kubika bisika yina yonso ya mpamba, nge kesalaka baselile ya rectangle yina kevukanaka mbote. Automotive-}}, ba cellules prismatiques ke yantika na 20Ah tii na 100Ah ya ngolo. Bo kele pete na thermique-mage na nzila ya bima ya kukanga sambu nge lenda tula baplaque ya madidi mbala mosi na balweka ya petepete. Kima ya mbi kele nde nge kele ti maki na nge yonso na bitunga fyoti ya ba-basket- kana selile mosi ya nene ya prismatique ke nunga ve, nge ke konda ngolo mingi kuluta kana selile mosi ya fioti ya cylindre me nunga ve.
Baselile ya pouch ke bakaka ngindu ya kusadila mbote-mbote kisika na kukatulaka kibende yina lenda salama mpenza. Bo ke kangaka selile na aluminium ya ke sobaka-}}}}}}el. Dyambu yai kegulusaka ziku 10-15% kilo na kisika ya kutula bima ya mfunu, mpi format kele flexible mingi-nge lenda sala nde bo vanda na konso nene to mutindu ya kusadila yina bo kelombaka. Bantu yina ke salaka EV ke zolaka bo sambu nge lenda tula yo mbala mosi na baplaque ya madidi. Kukonda ngolo kele ya mekanika: bo kele na mfunu ya kukangama na nganda sambu na kubuyisa delamination ya ba électrode na ntangu ya kutambula na velo, mpi bo ke vandaka na kigonsa ya kubebisa nitu.
Teknolozi ya kukabula
E separador ke yatoma sadilwanga ko, kansi ke vena diambu ko disundidi o mfunu muna lunga-lunga. Yau kele membrane ya fioti (16-25 μm mingi-mingi) yina ke salaka nde anode ti cathode kusimba na ntangu ya kupesa nzila na ba ions ya litium kuluta. Ba separateur ya ntete vandaka polyéthylène ya couche mosi (PE) to polypropylène (PP).
Ba separateur ya bubu yayi ya zulu ke sadilaka ba structures trilayer, mingi-mingi PP/PE/PP. E nlonga wa PE una ye fulu kia fulumuna (135 degré ) ke mu PP ko (165 degré ). Kana selile me yantika kukuma tiya mingi, PE ke fulukaka mpi ke fulusaka bapore, yo ke kangaka transport ya ionic na ntwala nde temperature kukuma na kiteso ya kigonsa. Bo ke bingaka yo kukangama ya tiya, mpi yo kele nzila na nge ya nsuka ya kuditanina na ntwala ya kutina ya tiya.
Céramique-}ana ba separateur ke yika marge ya nkaka ya lutaninu. Kima ya fioti (2-4 μm) ya alumine to bima ya nkaka ya ceramique na bandambu mosi to na balweka yonso zole ya separateur ke taninaka bumosi ya structure ata kana polymère me lemba. E nlele miami miafwana, kimana e nzila ya ionic ikwamanananga, kansi ikakidilanga e electrode muna nkufi e-}órcuit ata muna temperatura za tezo kia 150 degrés . E diambu diambi i ntalu e-ferramic-}}}}}}}}}ana ina ye 2-3× ntalu ya separtors standards-empedance yandá.
Porosité ke tambulaka mingi 40-50%. Kutelama ya fioti mpi ya ionic ke tombukaka, yo ke kangaka ngolo ya ngolo. Ngolo ya ngolo mingi mpi ya mekanike ke niokwamaka. Kukabula nene ya bapore kele mpi mfunu; nimero ya Gurley (kumeka ya permeabilité ya mupepe) kele spec ya standard. Ba separateur mingi ya EV ke tulaka 200-400 basegonde/100cc.
Kusala ba electrolyte mpi bima ya nkaka
E électrolyte ina muna célula ya litium ion isundidi o mpasi ke mu una olenda yindula ko. Kuyobisa na nsi ya ntoto kele mingi-mingi mungwa ya litium- LaliPF₆ (hexafluorosphate de litium) na 95%+ ya baselile-}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} na kati ya kimvuka ya ba carbonates organiques. Ba solvants yina ke monanaka mingi kele carbonate éthylène (EC), carbonate diméthylique (DMC), carbonate diethyl (DEC), mpe carbonate méthyle éthylique (EMC).
LiPF₆ ntalu ya bantu ke vandaka mbala mingi pene-pene ya 1,0 tii na 1,2 M (molar). Kutula dikebi mingi ke tomisaka mutindu ya kutambula ya ionic tii na kisika mosi buna, kansi na nganda ya 1,3 M to mutindu nge ke yantika kubaka mvula ya mungwa na tiya ya fioti. LiPF₆ kele na mambu <{5}it kele humidité-}ensible mpe ke banda kubwisa na zulu ya 60 degrés - kansi ba nzila ya nkaka mutindu LiBOB to LiFSI me katula yau ntete ve samu na ntalu to ba nsangu ya nkaka ya mvingu ya bantu.
E nlongo mia solvante carbonate mitoma siwanga mu kuma kia programa yayi. EC kele ti bikalulu ya mbote ya dielectrique mpi ya mbote ya SEI-}}forming, kansi yo ke kangamaka na 36 degrés . Nge fwete vukisa yo ti ba carbonates ya fioti ya nsi{4}}}}visité bonso DMC to EMC sambu na kutanina fioti-}}}}}}}}}}} kele. Mutindu ya kusadila lenda vanda EC:DMC 1:1 na volime, to EC:EMC 3:7. Ba ratios ya sikisiki kele ya bo mosi mpi ya bo ke taninaka mbote.
Ba readtifiques kele kisika yina mazi ya kieleka ya chimie ke salamaka. Ba électrolytes ya bubu yayi kele na 2-5% na kilo ya bima ya mutindu na mutindu yina ke sobaka mutindu ya kusala SEI, ke kangaka nzila na charge ya kuluta, ke kangaka nzila na kusala gaz, to ke tomisaka ngolo ya zulu{6}}}}}}}. Vinylene carbonate (VC) na 1-2% kele pene-pene ya inza ya mvimba sambu na kutomisa kikalulu ya SEI na ba anodes ya graphite. E carbonatode de fluoroéthylène (FEC) isalanga mbote muna nsaka za anode zina ye silicone. Ba composés yayi ke kulumusaka na mutindu ya mbote na ntangu ya ba cycles ya ntete ya charge, yina ke salaka couche ya lutaninu na anode yina ke nataka na mutindu ya ion kansi ya ke kangaka nzila na nzila ya elektroniki.
Bima ya nkaka ya ke sadisaka na kutanina bima mingi bonso biphenyl to cyclohexylbenzene ke yantikaka kusala ba polymérisation na nziunga ya 4,5V, mpi yo ke salaka nde masa ya kati yina ke kangaka voltage kumata diaka na zulu. Dyambu yai kepesaka nge mwa lutaninu kana BMS menunga ve, ata kutula ntima na yo kele pwelele ve mutindu ya kusala mambu ya kuluta mbote.
Formation ya Electrolyte ya ngolo
SEI kele ziku kitini ya fioti ya kubakisa kansi ya kuluta mfunu ya kisalu ya bateri ya litium ion. Na nsungi ya mwa ba cycle ya kucharge, bima ya electrolyte ke salaka ti surface ya anode, yina ke salaka couche ya passivation. E nlonga wau mfunu kikilu: kifwete kala e nsongo mia ionita (mu yambula vo e ions za litio muna nzila) kansi muna nzila ya électronique (sambu mu lembi yambula vo e nsinga mia electrolítes). Kusala ya SEI kele mvindu-dozens ya mungwa ya litium, bima ya ke vukisaka bima ya luzingu, ti bapolymere yonso ya kuvukisa na zulu ya zulu na kitini ya 10-100 nm ya nene.
Kusala SEI ya mbote kele luswaswanu na kati ya selile yina ke tambulaka mbala 500 mpi yina ke tambulaka mbala 3 000. Diambu ya mpasi kele nde SEI kele ve ya kukangama. Yo ke panzanaka na ntangu ya bansoba ya volime na anode, yo ke basisaka kisika ya mpa yina ke diaka mingi-mingi electrolyte mpi litium sambu na kuyidika bima yina me beba. Kikuma yai, makuki ke manaka na zulu ya velo ata ntangu nge ke vandaka mawete ti selile.
Kusala velo kele kitambi ya mfunu ya kusala bima. Ba cellules ke kutanaka na charge mosi to mingi ya malembe-echarge ba cycles na ba temperature yina ba ke twadisaka samu na kutula SEI ya ntete. Ba protocoles ya formation kele ya bo mosi, kansi ya ntete-} ya charge ya cycle kele C/20 tii na C/10, mpi kisalu lenda baka bangunga 24-48. Bantu yina ke salaka bima ke yidikaka mbote-mbote bandilu ya voltage ya formasio, temperature, bantangu ya kupema, mpi mutindu ya kutambula na velo sambu na kubasisa SEI yina kele ya kukangama. Kubaka mbongo yai ya mbi nge ke tambulaka na luzingu.
Kununa ya manaka-capacité ata ntangu selile ke vandaka kaka pana-es mingi-mingi kima ya SEI. SEI ke landa kuyela malembe-malembe na nziunga ya kukanguka, mpi yo ke diaka litium yina lenda tambula. Kubumba na kisika ya ngolo ya charge mpi ya tiya ya ngolo ke salaka nde mambu yai kusalama nswalu. Selile mosi ya bo me bumba na 100% ya SOC mpi ya 60 degré lenda vidisa 20% ya ngolo na mvula mosi, kansi selile mosi na 50% SOC mpi 25 degré lenda vidisa 3%.
Ba protocole ya charge na ba batterie .
Ba cellules ya litium ions ke vandaka sensible na charge ya kuluta, kuluta- ke basisaka, mpi ke charger na ba temperature ya kukonda kufwana. Kikuma yai konso multi-}}}}}}ana paquet kele na mfunu ya BMS (système de gestion des batteries).
Metode ya kucharger standard kele voltage ya courant/courant ya ntangu yonso (CC-CV). Na ntangu ya fase ya CC, nge ke pusa courant na kati ya selile na vitesi ya kukangama{2}}}type 0,5C tii na 1C sambu na baselile mingi, ata baselile ya nkaka ya ngolo lenda sadila 3C to kuluta. Voltage ke tombukaka ntangu ba charges ya ba cellules. Ntangu voltage ke kuma na ndilu ya zulu (4,2V sambu na ba chimie mingi, 3,65V sambu na LFP, 4,3V to 4,35V sambu na mwa ba variantes ya NMC ya zulu), nge ke baluka na mode CV. Ntangu yai, baselile ke kumaka pene-pene ya charge ya mvimba, mingi-mingi kuzenga ntangu courant ke kulumukaka na nsi ya C/20 to C/50.
Kufuta nswalu kele mpasi mingi. Ba ntalu ya mbongo ya mingi ke salaka nswalu na kutula litium na zulu ya anode, yina kele kigonsa-}}}}}}}}}owu 1999. Na kubuya kudya- charge na lutaninu, nge fwete bakisa mutindu voltage, courant, mpi temperature ke salaka ti ba conditions ya luyantiku ya plateau ya litium.
Diambu kele nde nge lenda tesa ve plate ya litium mbala mosi na kati ya selile ya kukangama. Nge fwete yindula yo na bidimbu ya nkaka. Mutindu mosi ya kusadila kele ya kulanda ngolo ya anode ti ya bibende ya litium. Kana potentiel anode ke kwenda na nsi ya 0V na Li/Lirio, plating ke salama. Diambu kele nde, baselile mingi ya mumbongo ke vandaka ve ti ba électrode ya referansi.
Kumata ya tiya na ntangu ya charge ya nswalu kele mpi mfunu. Kufuta ya selile na 2C lenda mona nde temperature na yo ya kati ke tombuka 15-20 degré na zulu ya kisika ata ti madidi ya ngolo. Na ba temperature ya madidi, yau kele kibeni lusadisu —{8}}}}}}}}} ya madidi (tuba -10 degré ) kele na ngolo ya ngolo ve mingi, kansi kana nge lenda tula yau tiya na ku charger na ba ntalu ya kati-kati (0,5C), kisalu ke tomaka. Ba EV yankaka kesalaka mpenza mutindu yai na lukanu: na ntangu ya madidi, bo tasala pulse ya fyoti ya charge ya ngolo sambu na kuyoka batterie na ntwala ya shofere kulomba ngolo ya nene sambu na kukwenda nswalu.
Kusala bukatikati ya baselile kele mfunu sambu baselile yina kele na ndonga ke vandaka ve ata fioti ya kufwanana mbote-mbote. Ba tolerances ya kusala, ba luswaswanu ya fioti na yina me tala kudimona-echarge, mpe ba gradients thermiques na kati ya paquet ke salaka nde voltage kutambula. Kana nge ke charger nsinga ya série kukonda kutula bukati-kati, baselile ya nkaka ke bulaka ndilu ya voltage ya zulu na ntwala ya bankaka. Baselile ya ngolo ke vandaka ve ti charge mingi, baselile ya kukonda ngolo ke vandaka ti charge mingi, mpi kisalu ke niokwamaka.
Kusala na bumosi ke sadilaka ba résistance sambu na kubasisa ngolo na baselile ya kuluta zulu{0}}toltage. Yo kele pete mpi ntalu fioti kansi yo ke bebisaka ngolo bonso tiya. Kusala bukatikati na mutindu ya mbote kesadilaka DC-DC yina kebalulaka to kekatukaka sambu na kubaka ngolo na baselile ya zulu mpi na baselile ya fyoti. Kuluta mbote, ya kuluta mpasi, ya ntalu mingi. Sambu na paquet ya EV ya 400V, kusala balance ya passif lenda bebisa 50-100W ntangu yonso, yina kele mfunu ve kana beto fwanisa yo ti ngolo ya kutambula kansi yo ke yikaka na nima ya ntangu.
Mambu ya bo me tadila na yina me tala mutindu ya kutwadisa mambu ya tiya
Kusala tiya na kati ya selile ya ion ya litium ke katukaka na bisika tatu: tiya yina lenda vutuka ve (Kupesa tiya na ngolo ya kati), tiya yina ke vutukaka (kusoba ya entropie ya reaction électrochimique), mpi tiya na ba reaction ya balweka. Na C-}at, tiya ya kuvutuka ke yalaka. Na C- munu ya ngolo, tiya ya kukonda kuvutuka ke bakaka kisika.
Ngogo ya tiya yina ke vutukaka ke sepedisa sambu yo ke sobaka kidimbu na kutadila SOC. Sambu na ba chimie mingi ya ion litium, charge ke basisaka tiya na SOC ya fioti kansi yo ke bakaka tiya na SOC ya ngolo. Kubasisa ke salaka mambu ya kuswaswana. E fulu kia crossover kiakala tezo kia 50-60% SOC mu mpila ya mvimba. Kikuma yai lenda sala nde nge mona nde temperature ya baselile ke kulumuka kibeni na ntangu ya nsuka ya kucharge kana courant kele fioti kibeni.
Kutelemina ya kati ke swaswana ti temperature, SOC, mpi kununa. Na 25 degré , selile ya mpa ya 18650 lenda vanda ti 40-60 miliohms résistance DC. Na -20 degré , yina lenda pumbuka tii na 200-300 miliohms. Kikuma yai, ntalu ya EV ya ntangu ya madidi ke kulumukaka na mutindu mosi ya kuyituka. chimie kele kaka ve malembe na ba temperature ya fioti, kansi résistance ya kati ke tendula nde ngolo ya batterie ke bebaka mingi bonso tiya na kati ya selile.
E nsuka za tiya za tiya zisadilanga e chimie. Sambu na baselile ya NMC, ba reaction ya exothermique ke yantika pene-pene ya 180-220 degrés . Kana nge me yantika, temperature lenda tombuka na 10-50 degré na sekondi mosi, yo lenda kuma na 800 degré to kuluta. LFP kele na lutaninu mingi; luyantiku ya tiya ya tiya kele 270 degrés + mpi temperature ya kuluta mingi yina bo ke kumaka na nsi.
Kupanzana na kati ya baselile yina kele na kati ya paquet kele kigonsa ya kyeleka. Kana selile mosi kukota na kati ya tiya ya tiya, yo kepesaka bamfinangani na yo tiya. Kana baselile yina kele na lweka mpi ke tina, yo ke tadila makuki ya kupesa madidi, kisika yina baselile kele, mpi bima yina ke kangaka tiya. Kumeka ya kumwangana ya UL 9540A ke landa mambu yai na kupusaka selile mosi na kukota na tiya mpi na kutala kana baselile yina kele na lweka na yo ke landa. E mpila yambote yavangilwa e paquete ina ye célula mosi yovo muna mpila yakaka ya module yakete.
Mayele ya madidi ke swaswanaka. Kuyoka mupepe kele pete na kutula na zulu ya baselile to ya kukanga na zulu ya baselile. Ke salaka OK sambu na bisadilu ya ngolo fioti bonso ba PHEV to ba système ya kubumba ngolo. Kupesa madidi na masa kele mfunu sambu na zulu-} EVs. Ba nzila mingi ke sadilaka masa ya 50:50-} glycol ke vukisaka na 10-25 litre na munuta mosi na nzila ya ba plaques ya madidi to ba nzila ya madidi. Tiya ya kukota ke twadisama mingi na 20-35 degré . Ba gradient ya temperature ya ba batterie fwete bikala na nsi ya 5 degré max tii na min sambu na kubuya kununa nswalu ya baselile ya kuluta tiya.
Ba nzila ya nkaka ya kumeka ke sadilaka madidi ya refrigerant, madidi ya kudindisa na masa ya dielectrique, to fase{0}}}} ya kusoba. Kupesa madidi na frigo lenda basisa tiya mingi kansi yo ke lombaka ngidika ya AC ya kuluta mpasi. Kuyoka ya madidi kele ti ba coefficients ya mbote ya kupesa tiya (500-2 000 W/m2K na ntwala ya 50-150 W/m2K sambu na madidi ya masa ya kukonda nzila) kansi kukangama mpi kuwakana ya masa kele bampasi. Ba PCM ke salaka na mutindu mosi ya kukonda kusala ata kima mosi kansi bo fwete buya tiya yina bo me bumbaka nsuka-nsuka, yo yina yo ke sadisaka mingi-mingi na kupesa madidi ya ntangu fioti na ntangu ya kutula nswalu-nswalu to ya nswalu.
Ba Modes ya Kufwa mpi ya Kukonda Kusala Bisalu
Kuyela ya ngolo mpi kuyela ya impedance kele mitindu zole ya nene ya kubebisa. Bo ke katukaka na mambu mingi ya kuswaswana ya nitu mpi ya kimunganga yina ke salamaka na mbala mosi.
Na ndambu ya anode, kuyela ya SEI ke diaka litium mpi electrolyte yina lenda tambula, yo ke kumisaka ngolo ngolo. Kukatula ya graphite lenda salama kana selile kele na charge na ba temperature ya fioti-}}}}}}}}}}ana surface na kisika ya kukangama, mpe ntangu yau ke vukisa, yau ke buka ntungulu ya graphite. Mbala mingi, diambu yai ke vutukaka ve. Kubeba ya bima yina ke vukisaka bima na tiya ya ngolo ke salaka nde bima yina kele na kati ya bima ya fioti-fioti kufwa.
Kubebisama ya ba cathode ke tadila kufwa ya bibende ya transition (mingi-mingi manganese na LMO to manganese-}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}ana. Ba bibende ya transition ya kuyoka ke kwendaka na anode kisika yo ke sadisaka na kuyela ya SEI, yo yina cathode kubeba ke salaka nde anode kubeba nswalu.
Kubeba ya electrolyte mpi kusala gaz kele bampasi ya nene na ba voltage ya ngolo mpi na tiya ya ngolo. Ba gaz mingi kele CO2, CO, mpe ba hydrocarbures ya mutindu na mutindu yina ke katukaka na kubeba ya carbone. Na ba cellule ya pouch, nge ta mona pouch ke vimba na mutindu ya ke monana. Na baselile ya cylindrique to ya prismatique yina kele ti ba cas ya ngolo, pression ke kumaka mingi tii kuna kisika ya bo ke tulaka mupepe ke kangukaka (mingi-mingi na 10-15 barre).
Kuvidisa inventaire ya litium kele mutindu ya nene ya kufwa. Konso ntangu yina SEI ke yela to ke basisaka baplaque ya litium na mutindu mosi ya kukonda kuvutuka na anode, bo ke katulaka litium ya nkaka na masa ya litium yina bo lenda balula. Nsuka-nsuka nge ke manisa mpi ke kulumuka.
Kukonda kununga na kintulumukina lenda salama na ba short ya kati. Ba short mingi ke yantikaka na fioti- Kitini ya fioti ya bibende ke bulaka separateur, to dendrite ya litium ke yelaka. nkufi ke salaka kisika ya tiya, yina ke salaka nde yo beba nswalu na bwala, yina ke kumisaka nkufi mambu ya nkufi, mpi nge ke bakaka nzila ya mbote ya kupesa mvutu. Bantangu yankaka selile yandi mosi-}ealals kana ya nkufi ke lembaka. Bantangu ya nkaka yo ke kwendaka na ntwala tii na kutina ya tiya.
Baekzame ya kukota ya bansonso (kupusa manzungulu ya bibende na nzila ya selile yina kele ti charge) kele ekzame ya bo kesadilaka sambu na kumonisa bantu mpasi. Ba cellules ya LFP ke kotaka mingi ve na kati ya tiya ya tiya katuka na kukota ya manzungulu. Mbala mingi, baselile ya NMC kesalaka, ata kusala bifwanisu yina kele ti bima ya mbote ya kukabula mpi ngolo ya sikisiki ya sikisiki lenda luta bantangu yankaka.
Kifwanisu 5 ke monisa ngolo ya kukanga ngolo na zulu ya nimero ya nzietolo sambu na ba chimie mingi na nsi ya ba nsiku ya kutambula ya fioti (1C charge/kupesa, 25 degré , 100% DOD).
Etat ya Charge na Estimation ya Mavimpi
Nge lenda tesa ve mbala mosi kiteso ya ngolo yina kele na selile ya litium ion. Nge fwete yindula yo na kutadila bitesilu ya nkaka: voltage, courant, mpi temperature.
Metode ya kuluta pete ya kutadila SOC kele voltage-} me simbama. Konso chimie kele na kikalulu ya kukangula-}olcuit voltage na zulu ya curve ya SOC. Teza voltage na nima ya selile me pema sambu na mwa ntangu (sambu na kubika voltage ya ntangu fioti kukulumuka na kubeba ya résistance ya kati), tala yo na zulu na curve ya OCV, mpi nge me zaba SOC. Diambu kele nde, nge ke vandaka ve ti ntangu mingi sambu selile kupema na bisadilu ya kieleka.
Kutanga ya ba coombe kele mutindu ya kusadila. Nge ke vukisaka courant na nima ya ntangu sambu na kulanda charge na kati mpi na nganda. Kana nge yantika na SOC mosi ya me zabana, nge lenda sala calcul ya SOC ya mpa na konso ntangu. Kusala mambu na sikisiki yonso ke tadila sensor na nge ya ntangu yai (±0,5% kele kikalulu) mpi kuzaba makuki ya kieleka. Bifu ke vukanaka na nima ya ntangu, yo yina nge fwete soba mbala na mbala kana nge ke sala nzietelo ya charge to ya kukatula na masa.
Modele-} ya me simbama ke sadilaka modele ya circuit ya kufwanana to modele ya electrochimique ya selile. Nge ke tesaka voltage ya terminal mpi courant, nge ke twadisaka yo na nzila ya modele na nge, mpi nge ke basisaka ba états ya kati na kati na yo SOC. Bafiltre ya Kalman ya kuyela to bantu ya mutindu mosi yina ke talaka mambu ya leta ke vandaka mingi. Ba nzila yayi lenda vuanda ya kusungama mingi (±2% ya kifu ya SOC) kansi yau ke lomba ba mbandu ya mbote mpe bima ya mfunu ya ordinatere.
SOH estimation kele mpasi mingi sambu nge ke sosa kuzaba ntalu ya kubeba, yina kele malembe mpi malembe-malembe. Kuyela ya ngolo mpi kuyela ya impedance ke wakana ve kibeni na nzila ya nzila mosi na kati na yo to ti ntalu ya ba nzietelo. Selile yina me vanda nswalu- charge mingi lenda vanda na impedance ya ngolo kansi kaka ya kukonda ngolo ya kufwana. Selile yina bo me bumbaka na SOC/temperature ya ngolo lenda vanda ti ngolo ya kukonda ngolo kansi kuyela ya fioti ya impedance.
Kusala bisalu ya industrie kele kutendula SOH na kutadila ngolo: selile mosi na 80% ya ngolo na yandi ya kisina kele na 80% SOH, mpe yau ke tadilamaka mbala mingi bonso nsuka-}f{3}}} ferme sambu na kusadila EV. E célula yayi yakinu sala, kansi e fulu kiaki kiakuluka 20%. Sambu na kusadila ngolo, baselile lenda sadilama tii na 60-70% SOH.
Ba BMS ya nkaka ke salaka ba chèques ya capacité périodique-e na mutindu ya mbote batterie na vitesi ya fioti mpi ke tesaka kiteso ya ngolo yina ke basikaka. Dyambu yai kele ya sikisiki kansi ya kukotisa (bateri kele ve na ntangu ya kumeka) mpi yo kelombaka bangunga mingi. Ba nzila ya nkaka ke mekaka kuzaba ngolo na mutindu ya kukonda nzila na nzila ya ba curves ya voltage, ba mesure ya impedance, to efficacité ya ba coulombique.
Kutelemina ya kati lenda tesama na kusadilaka pulse ya courant mpe kupesa mvutu ya voltage, to na kutulaka kidimbu ya fioti ya AC na ba frequences ya mutindu na mutindu (spetroscopie impedance électrochimique). EIS ke pesa bansangu mingi kansi yo ke lomba bisadilu ya sipesiali yina ke vandaka mingi ve na ba BMS ya mumbongo.
Secondar-}}}ana ya luzingu mpe kuvutula bima ya ntama
Ntangu bateri ya EV ke kuma na nsuka <{0}}of{1}} luzingu (mingi-mingi 70-80% ya ngolo ya kisina), yau ke sala kaka mbote sambu na bisadilu yina ke lombaka fioti. Kusadila batterie ya luzingu ya zole kele kubaka traction sambu na kubumba ngolo ya kukonda kukangama.
Economie kele mpasi. Nge fwete meka paquet yina bo me baka na pansio, yina lenda sala nde yo vanda diaka (kuyingisa BMS, ngidika ya kupesa madidi, to bamodule yina me beba), kupesa yo certificat sambu na application ya mpa, mpi kupesa garanti. Mambu yai yonso ke lombaka mbongo. Sambu na sekondi- luzingu sambu na kuvanda ti ntendula, paquet yina bo me yidika diaka kele na mfunu ya ntalu fioti kibeni kuluta paquet ya mpa yina bo me sala sambu na application ya kukangama. Ba mbongo ke bukanaka ata kana kuyidika diaka ke tambula na nsi ya 40-50% ya ntalu ya mpa ya paquet, na kutadila analyse ya nani nge ke kwikila.
Kumeka ba cellules ya me baka pension kele nos-}trivial. Module lenda vanda ti bankama ya baselile na kati ya ba série-}}}ana. Nge lenda meka yo ve kukonda mpasi. Nge lenda meka module yina bonso unité, kansi selile mosi ya mbi lenda kudifika. Bamode ya nkaka ya kubebisa kele mpasi na kuzaba kukonda kumeka ya kufwa. Kuna mpe ngyufula ya responsabilité: kana batterie ya secondaire-}}}} ya luzingu ke kanga tiya, nani kele na kiyeka?
Kuvutula bima na kisika na yo kele nsuka ya nsuka-of-}} ya luzingu. Ntangu yai, bima ya nene ya bo ke sadilaka sambu na kuvutula bima na kisika na yo ke sadilaka pyrometallurgie (kupema) to hydrometallurgie (kupesa masa na mutindu ya kimunganga). Pyrometallurgie kele pete kansi ya ke pona-ponaka mingi ve- nge ke bakaka bima ya bibende ya kuvukisa yina kele na mfunu ya kutomisa diaka. Hydrometallurgie lenda vutula bibende mosi-mosi na bunkete ya kuluta mingi kansi yo ke lombaka bitambi mingi mpi yo ke basisaka mvindu ya kimunganga.
Ekonomi ya kuvutula bima na kisalu ke tadila mingi ntalu ya bibende. Cobalt kele na mfunu (kiteso ya $30-40/kg na disolo ya luzingu, ata ntalu ke baluka-baluka na mutindu ya kuyituka), yo yina kuvutula cobalt-} riech chimie kele mfunu na mambu ya mbongo. Nickel kele mfunu na kuvutula bima na kisika na yo na kiteso ya nene. Manganese, kibende, ti aluminium kele fioti-} valeur, yo yina kuvutula bima na kisika na yo kele mfunu mingi-mingi sambu na kukanga yo na bisika ya bo ke losaka bima ya mvindu. Lithium kele kitoko-yo kele ve mfunu mingi na kilo mosi, kansi bima ya ke kangaka nzila ke salaka nde kuvutuka na luzingu kubenda dikebi.
Kuvutula bima na zulu ya ntoto (recyclage -, kukatula bateri mpi kusadila diaka bima ya cathode to ya anode mbala mosi kukonda kukabula yo na mungwa ya bibende-e kisika ya bansosa ya tiya. Kana nge lendaka kuvutula fufu ya cathode na mutindu ya kusadila, nge ta bumba ngolo mpi ntalu ya synthèse ya cathode. Bampasi kele kukabula bima yina ke salaka ti bantu yina ke vukisaka bima mpi bima yina ke vukisaka bima ya ntangu yai, mpi kusala mambu yina ke tubaka nde bima yina bo me sadilaka diaka kele kuvukisa baselile yina ke katukaka na bantu yina ke salaka bima ya kuswaswana, na bamvula, mpi na ba chimie.
