C 속도 및 빠른 충전 또는 리튬 - 이온 배터리

Jun 15, 2021

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Lithium ion cell

리튬 - 이온 셀

 

 

Lithium ion Module and Cluster

리튬 - 이온 모듈 및 클러스터

 

리튬 정보 - 이온 배터리

 

1990 년대 리튬 - 이온 배터리의 산업화 성공은 한 단계 또는 한 회사에서 달성되지 않았습니다. 수많은 뛰어난 과학자와 엔지니어의 부지런한 연구와 기여의 결과였습니다. 그 이후로 리튬 - 이온 배터리의 성능을 더욱 향상시키기 위해 많은 노력을 기울여서 상당한 진전을 이루었습니다. 리튬 - 이온 배터리의 역사적 개발을 이해하면 현대 에너지 저장 기술을 정의한 기술 혁신과 발전을 이해하는 데 도움이됩니다.

 

온실 가스 배출량을 줄이고 지구 온난화의 영향을 완화하는 것이 중요한 글로벌 목표입니다. 따라서 화석 연료를 대체하기 위해 환경 친화적이고 지속 가능한 녹색 에너지 기술을 개발하는 것이 필수적입니다. 최근에는 재생 에너지의 개발 및 사용이 급격히 증가하여 전통적인 화석 연료 - 기반 전력 생성 및 전송 시스템을 대체했습니다.

 

리튬 - 이온 배터리의 충전 및 배출

 

리튬 - 이온 배터리의 충전 및 배출은 가역적 인 공정입니다. 원리는 리튬 이온 (Li+)이 분리기를 가로 질러 양성 전극과 음의 전극 사이를 이동한다는 것입니다. 이 과정에서 전자는 외부 회로에서 흐르기 위해 리튬 - 부족한 측면을 보충하여 잠재적 평형을 유지합니다. 이 반응은 이상적이지 않으며 리튬 - 이온 배터리의 충전 및 배출 과정에서 에너지가 손실됩니다.

전하/방전 속도 (c - rate)는 전하 재료의 리시션 속도 또는 결실과 관련된 전하 또는 배출 속도를 나타냅니다. C는 배터리 용량을 나타내며 일반적으로 암페어 - 시간 (AH)으로 측정되며 방전에 이용 가능한 활성 재료의 양을 나타냅니다. Ampere는 전류 단위이며, 단위 시간당 쿨롱 수를 나타냅니다. 따라서 전류는 시간에 곱한 배터리에 저장된 실제 쿨롱의 양입니다.

 

C rate of Lithium-ion battery

C 등급의 배후에있는 공식

t=시간
cr=c 속도
t=1 / cr (몇 시간 만에보기)
t=60 분 / cr (몇 분 안에보기)

 

0.5C 속도 예
2300mAh 배터리
2300mah / 1000=2.3 a
0.5c x 2.3a=1.15 사용 가능
1 / 0.5c=2 시간
60 / 0.5c=120 분

 

2C 속도 예제
2300mAh 배터리
2300mah / 1000=2.3 a
2c x 2.3a=4.6 사용 가능
1 / 2c=0.5 시간
60 / 2C=30 분

 

30C 속도 예제
2300mAh 배터리
2300mah / 1000=2.3 a
30c x 2.3a=69 사용 가능
60 / 30C=2 분

 

 

아래 표는 다른 c - 속도에 대한 배출 시간을 보여줍니다.

 

C - 속도 시간
0.05C 또는 C/20 20 h
0.1C 또는 C/10 10 h
0.2C 또는 C/5 5 h
1C 1 h
2C 30 분
3C 20 분
4C 15 분
5C 12 분
6C 10 분
10C 6 분
15C 6 분
20C 3 분

 

 

0.5C, 1C 및 2C 속도는 배터리의 일반적인 방전 시간을 나타내며, 여기서 1C는 1 시간 안에 전체 배출, 0.5C는 2 - 시간 배출, 2C는 30 - 분 배출입니다. 대부분의 태양 에너지 저장 프로젝트의 경우 리튬 - 이온 배터리의 C 속도는 0.25C, 0.5C 및 1C입니다. UPS에 사용되는 리튬 이온 배터리도 4C를 사용합니다.

 

최대 계산 방법 리튬 - 이온 배터리의 배출 전류

 

계산하려면 용량 (C), 정격 전압 (V) 및 C 등급 (C)을 알아야합니다. 공식은 다음과 같습니다.


최대 방전 전류=용량 (C) X C 등급 (C) / 정격 전압 (V)
예를 들어, 2C 등급과 51.2v의 정격 전압을 가진 200Ah 리튬 - 이온 배터리가 있다고 가정합니다. 최대 방전 전류는 다음과 같습니다.
최대 방전 전류=200 ah x 2 / 51.2v=78.125 a

 

이는 배터리가 배터리를 손상 시키거나 수명을 줄이지 않고 최대 전류 78.125A를 제공 할 수 있음을 의미합니다.

C - 속도에 영향을 미치는 요인

 

1. 온도
온도는 배터리 성능과 충전 및 방전 속도에 큰 영향을 미칩니다. 더 높은 온도에서는 배터리가 더 빠른 배출 속도를 견딜 수 있지만 과열 및 손상의 위험이 있습니다.

2. 배터리 저하 및 상태
배터리가 나이가 들어감에 따라 용량과 높은 수용 능력 - 속도 방전은 일반적으로 감소합니다. 이는 내부 구성 요소가 시간이 지남에 따라 마모되어 내부 저항이 증가하기 때문입니다. 구형 배터리는 빠른 충전 및 배출 사이클로 생성 된 열을 관리하는 데 덜 효율적이며 새로운 배터리와 동일한 방전 속도를 유지하기 위해 고군분투 할 수 있습니다.

3. 표면 크기와 설계
더 큰 표면, 또는 전류 흐름에 대한 표면적이 더 많은 표면은 일반적으로 더 높은 C - 속도를 처리 할 수 ​​있습니다. 대조적으로, 작은 배터리는 충전되거나 너무 빨리 배출되면 더 빨리 과열되거나 저하 될 수 있습니다.

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