Heya nuha, piraniya qezayên ewlehiyê yên bataryayên lîtium-ion ji ber têkçûna çerxa parastinê diqewimin, ku dibe sedema qutbûna termal a pîlê û di encamê de agir û teqîn çêdibe. Ji ber vê yekê, ji bo ku hûn karanîna ewledar a battera lîtiumê fam bikin, sêwirana çerxa parastinê bi taybetî girîng e, û divê her cûre faktorên ku dibin sedema têkçûna battera lîtiumê bêne hesibandin. Digel pêvajoya hilberînê, têkçûn di bingeh de ji ber guhertinên di şert û mercên giran ên derveyî de, yên wekî barkirina zêde, zêde-dakêşanê û germahiya bilind têne çêkirin. Ger van pîvanan di wextê rast de werin şopandin û gava ku ew biguhezin dê tedbîrên parastinê yên têkildar werin girtin, dibe ku ji rûdana revîna germî were dûr xistin. Sêwirana ewlehiya battera lîtiumê çend aliyan vedihewîne: Hilbijartina hucreyê, sêwirana strukturel û sêwirana ewlehiya fonksiyonel a BMS.

Hilbijartina hucreyê

Gelek faktor hene ku li ser ewlehiya hucreyê bandor dikin ku tê de bijartina materyalê hucreyê bingeh e. Ji ber taybetmendiyên cûda yên kîmyewî, ewlehî di materyalên cûda yên katodê yên battera lîtiumê de cûda dibe. Mînakî, fosfata hesinê lîtium bi şeklê olivîn e, ku bi domdarî aram e û ne hêsan e ku hilweşe. Lêbelê, lîtium kobaltate û lîtium ternary, avahiyek qatkirî ne ku bi hêsanî têk diçin. Hilbijartina veqetandî jî pir girîng e, ji ber ku performansa wê rasterast bi ewlehiya hucreyê ve girêdayî ye. Ji ber vê yekê di hilbijartina hucreyê de, ne tenê raporên tespîtkirinê, lê di heman demê de pêvajoya hilberîna hilberîner, materyal û pîvanên wan jî têne hesibandin.

Structure design

Sêwirana strukturê ya pîlê bi giranî hewcedariyên insulasyonê û belavbûna germê dihesibîne.

• Pêdiviyên însulasyonê bi gelemperî van aliyên jêrîn vedigirin: Insulasyona di navbera elektrodê erênî û neyînî; Insulasyona di navbera hucre û dorpêçê de; Insulasyona di navbera tabloyên polê û dorpêçê de; Dûrahiya elektrîkê ya PCB û dûrbûna gemarê, sêwirana têlên hundurîn, sêwirana zevî, hwd.
• Belavbûna germê bi gelemperî ji bo hin hilanîna enerjiyê an bataryayên kêşanê yên mezin e. Ji ber enerjiya zêde ya van bataryayên, germa ku dema barkirin û daxistinê çêdibe pir mezin e. Ger germahî di wextê xwe de neyê belav kirin dê germahî kom bibe û bibe sedema qezayan. Ji ber vê yekê, hilbijartî û sêwirana materyalên dorpêçê (Divê ew xwedî hin hêza mekanîkî û pêdiviyên tozê û avhewa be), hilbijartina pergala sarbûnê û însulasyona germî ya hundurîn, belavkirina germê û pergala vemirandina agir hemî li ber çavan were girtin.

Ji bo hilbijartin û sepana pergala sarbûna pîlê, ji kerema xwe serî li weşana berê bidin.

Sêwirana ewlehiya fonksiyonel

Taybetmendiyên fîzîkî û kîmyewî diyar dikin ku materyal nikare voltaja barkirin û dakêşanê sînordar bike. Dema ku voltaja barkirin û dakêşandinê ji rêza nirxandî derbas bibe, ew ê bibe sedema zirarek neveger li bataryaya lîtiumê. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku meriv dora parastinê lê zêde bike da ku voltaj û niha ya hucreya hundurîn di rewşek normal de bimîne dema ku battera lîtiumê dixebite. Ji bo BMS ya bataryayê, fonksiyonên jêrîn hewce ne:

• Barkirina li ser parastina voltaja: Zêdebûn yek ji sedemên sereke yên revya germî ye. Piştî barkirina zêde, dê materyalê katodê ji ber berdana zêde ya îyona lîtiumê hilweşe, û elektroda neyînî jî dê barîna lîtiumê çêbibe, ku dibe sedema kêmbûna aramiya germî û zêdebûna reaksiyonên alîgir, yên ku xetera potansiyela revîna termal heye. Ji ber vê yekê, bi taybetî girîng e ku piştî ku barkirin digihîje voltaja sînorê jorîn a hucreyê, di wextê de qutkirina herikê. Ev hewce dike ku BMS fonksiyona barkirina li ser parastina voltajê hebe, da ku voltaja hucreyê her gav di nav sînorê xebatê de bimîne. Dê çêtir be ku voltaja parastinê ne nirxek rêzê be û pir cûda dibe, ji ber ku ew dikare bibe sedem ku pîlê di wextê ku bi tevahî dagirtî ye de tîrêjê qut neke, di encamê de zêde barkirin. Voltaja parastinê ya BMS-ê bi gelemperî ji voltaja jorîn a şaneyê yek an hinekî kêmtir tê sêwirandin.
• Barkirina li ser parastina heyî: Barkirina bataryek bi rêjeyek ji sînorê barkirin an dakêşanê zêdetir dikare bibe sedema kombûna germê. Dema ku germ têra xwe kom dibe ku diafragmê bihelîne, ew dikare bibe sedema kurtefîlmek hundurîn. Ji ber vê yekê barkirina demkî ya li ser parastina heyî jî pêdivî ye. Divê em bala xwe bidin ku parastina zêde ya heyî di sêwiranê de ji tolerasyona heyî ya hucreyê bilindtir nabe.
• Daxistina di bin parastina voltê de: Voltaja pir mezin an pir piçûk dê zirarê bide performansa batterê. Daxistina domdar a di bin voltajê de dê bibe sedema ku sifir bibare û elektroda neyînî hilweşe, ji ber vê yekê bi gelemperî dê baterî di bin fonksiyona parastina voltajê de xwedan valahiyê be.
• Daxistina li ser parastina heyî: Piraniya PCB-ê barkirin û dakêşandin bi navgîniya heman navberê ve, di vê rewşê de guheztin û dakêşana parastina heyî bihevre ye. Lê hin batar, nemaze bataryayên ji bo amûrên elektrîkê, barkirina bilez û celebên din ên bataryayê hewce ne ku guheztinek an barkirina mezin a niha bikar bînin, niha di vê demê de nehevaheng e, ji ber vê yekê çêtirîn e ku meriv di du kontrolê de barkirin û dakêşandin.
• Parastina dorhêla kurt: Kurteya batterê jî yek ji xeletiyên herî gelemperî ye. Hin lihevketin, nebaş bikar anîn, çewisandin, derzîkirin, ketina avê, û hwd., hêsan e ku meriv kurteya kurt bike. Têkiliyek kurt dê tavilê vekêşek mezin çêbike, û di encamê de germahiya bataryayê zêde dibe. Di heman demê de, rêzek reaksiyonên elektrokîmyayî bi gelemperî di hucreyê de piştî kurtefîlmek derveyî pêk tê, ku dibe sedema rêzek reaksiyonên exotermîk. Parastina dorhêla kurt di heman demê de celebek parastina zêde ya heyî ye. Lê dê heyama dorhêla kurt bêsînor be, û germahî û zirar jî bêsînor e, ji ber vê yekê pêdivî ye ku parastin pir hesas be û bixweber were derxistin. Tedbîrên parastina dorhêla kurt a hevpar têkilî, sîgorte, mos, hwd.
• Parastina germahiya zêde: Pîlê ji germahiya hawîrdorê re hesas e. Germahiya pir zêde an pir nizm dê bandorê li performansa wê bike. Ji ber vê yekê, girîng e ku batterê di nav germahiya sînor de bixebite. Pêdivî ye ku BMS fonksiyonek parastina germahiyê hebe ku dema ku germahî pir zêde an jî pir kêm be bataryayê rawestîne. Tewra dikare di parastina germahiya barkirinê û parastina germahiya dakêşanê, hwd de were dabeş kirin.
• Fonksiyona hevsengiyê: Ji bo notebook û bataryayên pir rêzikên din, ji ber cûdahiyên di pêvajoya hilberînê de di nav hucreyan de nakokî heye. Mînakî, hin hucreyan berxwedana navxweyî ji yên din mezintir e. Ev nakokî wê gav bi gav di bin bandora hawîrdora derve de xirabtir bibe. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku fonksiyonek rêveberiya hevsengiyê hebe ku hevsengiya hucreyê bicîh bîne. Bi gelemperî du celeb hevsengî hene:

1. Hevsengiya pasîf: Zehf bikar bînin, wekî berhevkarê voltajê, û dûv re belavbûna germahiya berxwedanê bikar bînin da ku hêza zêde ya pîlê-kapasîteya bilind berde. Lê xerckirina enerjiyê mezin e, leza hevsengiyê hêdî ye, û karîgerî kêm e.

2. Hevsengkirina çalak: ji bo depokirina hêza şaneyên bi voltaja bilind de kapasatoran bikar bînin û wê bi voltaja kêmtir ber bi şaneyê ve berdin. Lêbelê, dema ku cûdahiya zextê di navbera şaneyên cîran de piçûk be, dema hevsengiyê dirêj e, û sînorê voltaja wekhevkirinê dikare bi nermî were danîn.

erêkirina standard

Di dawiyê de, heke hûn dixwazin ku bataryayên we bi serfirazî têkevin bazara navneteweyî an navxweyî, ew jî hewce ne ku standardên têkildar bicîh bînin da ku ewlehiya battera lîtium-ion bicîh bikin. Ji hucreyan bigire heya pîlê û hilberên mêvandar divê standardên testê yên têkildar bicîh bînin. Ev gotar dê li ser hewcedariyên parastina battera navxweyî ya ji bo hilberên IT-ya elektronîkî bisekine.

GB 31241-2022

Ev standard ji bo bataryayên amûrên elektronîkî yên portable e. Ew bi gelemperî pîvanên xebata ewledar a term 5.2, ji bo PCM daxwazên ewlehiyê yên 10.1 heta 10.5, li ser çerxa parastina pergalê (gava ku pîlê bixwe bê parastin be), hewcedariyên 12.1 û 12.2 ji bo hevgirtinê, û Pêvek A (ji bo belgeyan) daxwazên ewlehiyê ji 10.1 heta 10.5 dihesibîne. .

u Term 5.2 pêdivî ye ku pîvanên hucreyê û pîlê bêne hevber kirin, ku dikare were fam kirin wekî ku pîvanên xebatê yên pîlê divê ji rêza hucreyan derbas nebe. Lêbelê, pêdivî ye ku pîvanên parastina batterê bêne piştrast kirin ku pîvanên xebitandina pîlê ji rêza hucreyan derbas nebin? Têgihiştinên cihêreng hene, lê ji perspektîfa ewlehiya sêwirana batterê, bersiv erê ye. Mînakî, herika barkirinê ya herî zêde ya hucreyek (an bloka hucreyê) 3000 mA ye, herika xebata herî zêde ya pîlê divê ji 3000 mA derbas nebe, û herika parastinê ya pîlê jî divê piştrast bike ku di pêvajoya barkirinê de herikîna zêde nebe. 3000 mA. Tenê bi vî awayî em dikarin bi bandor biparêzin û ji xetereyan dûr bixin. Ji bo sêwirana pîvanên parastinê, ji kerema xwe serî li Pêveka A bidin. Ew sêwirana parametreya hucreyê - pîlê - mêvandarê di karanînê de dihesibîne, ku bi rengek berfireh e.

u Ji bo bataryayên bi çerxa parastinê, ceribandinek ewlehiya dorhêla parastina bataryayê ya 10.1~10.5 hewce ye. Ev beş bi giranî barkirina li ser parastina voltajê, barkirina li ser parastina niha, dakêşana di bin parastina voltajê de, dakêşandina li ser parastina heyî û parastina dorhêla kurt lêkolîn dike. Ev di jorîn de têne gotinDesign Safety Functionalû pêdiviyên bingehîn. GB 31241 500 caran kontrolê hewce dike.

u Ger battera bêyî dorhêla parastinê ji hêla barker an cîhaza dawiya xwe ve tê parastin, ceribandina ewlehiyê ya pergala parastina pergala 11.1~11.5 dê bi cîhaza parastina derveyî re were kirin. Kontrolkirina voltaj, niha û germahiya bar û dakêşanê bi gelemperî têne lêkolîn kirin. Hêjayî gotinê ye ku, li gorî bataryayên bi çerxên parastinê, bataryayên bêyî çerxên parastinê tenê dikarin xwe bispêrin parastina alavên di karanîna rastîn de. Rîsk bilindtir e, ji ber vê yekê xebata normal û şertên xeletiya yekane dê ji hev cuda bêne ceribandin. Ev zorê dide amûra dawî ku xwedî parastina dualî be; wekî din ew nikare testa di Beşa 11 de derbas bike.

u Di dawiyê de, heke di pîlê de gelek hucreyên rêzikan hebin, hûn hewce ne ku fenomena barkirina bêhevseng bifikirin. Testek lihevhatinê ya beşa 12 hewce ye. Aheng û fonksiyonên parastina zexta cihêreng a PCB-ê bi piranî li vir têne lêkolîn kirin. Ev fonksiyon ji bo bataryayên yek-hucreyî ne hewce ye.

GB 4943.1-2022

Ev standard ji bo hilberên AV-ê ye. Bi zêdebûna karanîna hilberên elektronîkî yên ku bi bataryayê ve têne xebitandin, guhertoya nû ya GB 4943.1-2022 di Pêveka M de hewcedariyên taybetî yên bataryayê dide, amûrên bi bataryayên û çerxên parastina wan dinirxîne. Li ser bingeha nirxandina çerxa parastina pîlê, pêdiviyên ewlehiyê yên din ên ji bo alavên ku bataryayên lîtiumê yên duyemîn jî hene hatine zêdekirin.

u Dora parastina bataryaya lîtiumê ya duyemîn bi giranî barkirina zêde, zêde dakêşanê, barkirina berevajî, parastina ewlehiya barkirinê (germahî), parastina dorhêla kurt, hwd lêkolîn dike. Ev hewcedarî di standarda pîlê GB 31241 de nehatiye behs kirin. Ji ber vê yekê di sêwirana fonksiyona parastina pîlê de, pêdivî ye ku em hewcedariyên standard ên pîlê û mêvandar bikin yek. Ger pîlê tenê parastinek hebe û hêmanên zêde tune be, an jî pîlê xwedan çerxa parastinê tune û çerxa parastinê tenê ji hêla mêvandar ve tê peyda kirin, pêdivî ye ku mêvandar ji bo vê beşa ceribandinê were nav kirin.

Xelasî

Di encamnameyê de, ji bo sêwirana bataryek ewledar, ji bilî bijartina materyalê bixwe, sêwirana strukturî ya paşîn û sêwirana ewlehiya fonksiyonel wekhev girîng in. Her çend standardên cihêreng ji bo hilberan daxwazên cihêreng hene, heke ewlehiya sêwirana batterê bi tevahî were hesibandin ku hewcedariyên bazarên cihêreng bicîh bîne, dema rêberiyê dikare pir kêm bibe û hilber dikare berbi bazarê ve were bilez kirin. Ji bilî berhevkirina qanûn, rêzikname û standardên welat û herêmên cihêreng, di heman demê de pêdivî ye ku meriv hilberan li ser bingeha karanîna rastîn a bataryayên di hilberên termînalê de dîzayn bike.