Lithium-Ion Battery Discharge Curve Analysis အတွက် ပြည့်စုံသောလမ်းညွှန်

အသုံးအများဆုံး လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ၏ စွမ်းဆောင်ရည်စမ်းသပ်မှု-- ထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကြောင်း ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုဗျူဟာ

လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီအား လွှတ်လိုက်သောအခါ၊ ၎င်း၏အလုပ်လုပ်သောဗို့အားသည် အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ အမြဲတမ်းပြောင်းလဲနေသည်။ ဘက်ထရီ၏ အလုပ်လုပ်သော ဗို့အားကို ordinate၊ discharge time, သို့မဟုတ် capacity, သို့မဟုတ် state of charge (SOC) သို့မဟုတ် abscissa အဖြစ် discharge depth (DOD) အဖြစ် အသုံးပြုကာ မျဉ်းကွေးကို discharge curve ဟုခေါ်သည်။ ဘက်ထရီ၏ discharge characteristic curve ကိုနားလည်ရန်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် အခြေခံအားဖြင့် ဘက်ထရီ၏ဗို့အားကို ဦးစွာနားလည်ရန် လိုအပ်ပါသည်။

[ဘက်ထရီ၏ဗို့အား]

ဘက်ထရီဖွဲ့စည်းရန်အတွက် အီလက်ထရွန်ဓာတ်တုံ့ပြန်မှုသည် အောက်ပါအခြေအနေများနှင့် ကိုက်ညီရပါမည်- ဓာတုတုံ့ပြန်မှုတွင် အီလက်ထရွန်ဆုံးရှုံးခြင်းဖြစ်စဉ် (ဆိုလိုသည်မှာ ဓာတ်တိုးခြင်းဖြစ်စဉ်) နှင့် အီလက်ထရွန်ရရှိခြင်းလုပ်ငန်းစဉ် (ဆိုလိုသည်မှာ လျှော့ချရေးတုံ့ပြန်မှုဖြစ်စဉ်) ကို မတူညီသောနယ်ပယ်နှစ်ခုတွင် ခွဲခြားထားရမည်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ယေဘူယျ redox တုံ့ပြန်မှုနှင့် ကွဲပြားသည်။ လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှစ်ခု၏ တက်ကြွသောဒြပ်စင်၏ redox တုံ့ပြန်မှုကို သတ္တုချေးယူသည့်ဖြစ်စဉ်ရှိ မိုက်ခရိုဘက်ထရီတုံ့ပြန်မှုနှင့် ကွဲပြားသည့် ပြင်ပဆားကစ်မှ ထုတ်လွှင့်ရမည်ဖြစ်သည်။ ဘက်ထရီ၏ဗို့အားသည် positive electrode နှင့် negative electrode အကြား ဖြစ်နိုင်ခြေ ကွာခြားချက်ဖြစ်သည်။ သီးခြားသော့ချက်ဘောင်များတွင် အဖွင့်ပတ်လမ်းဗို့အား၊ အလုပ်လုပ်သည့်ဗို့အား၊ အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်သည့်ဗို့အား စသည်တို့ပါဝင်သည်။

[လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီပစ္စည်း၏ အီလက်ထရွန်အလားအလာ]

Electrode potential သည် electrolyte solution တွင် အစိုင်အခဲပစ္စည်းတစ်ခု၏ နှစ်မြှုပ်ခြင်းကို ရည်ညွှန်းပြီး လျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပြသသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ သတ္တု၏မျက်နှာပြင်နှင့် ဖြေရှင်းချက်ကြားရှိ အလားအလာကွာခြားချက်ဖြစ်သည်။ ဤအလားအလာကွာခြားချက်ကို ဖြေရှင်းချက်ထဲတွင် သတ္တု၏အလားအလာ သို့မဟုတ် လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ အလားအလာဟု ခေါ်သည်။ အတိုချုပ်အားဖြင့်၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်းအလားအလာသည် အိုင်းယွန်း သို့မဟုတ် အက်တမ်တစ်ခုအတွက် အီလက်ထရွန်တစ်ခုရရှိရန် သဘောထားတစ်ခုဖြစ်သည်။

ထို့ကြောင့်၊ အချို့သော အပြုသဘောဆောင်သည့်လျှပ်ကူးပစ္စည်း သို့မဟုတ် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအတွက်၊ လီသီယမ်ဆားဖြင့် အီလက်ထရိုလစ်တစ်ခုတွင် ထားရှိသောအခါ၊ ၎င်း၏လျှပ်ကူးပစ္စည်းအလားအလာကို ဖော်ပြသည်-

φ c သည် ဤအရာဝတ္ထု၏ electrode အလားအလာဖြစ်သည်။ စံဟိုက်ဒရိုဂျင်လျှပ်ကူးပစ္စည်းအလားအလာကို 0.0V ဟု သတ်မှတ်ခဲ့သည်။

[ဘက်ထရီ၏အဖွင့်-ပတ်လမ်းဗို့အား]

ဘက်ထရီ၏ အီလက်ထရွန်းနစ်တွန်းအားသည် သာမိုဒိုင်းနမစ်နည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ ဘက်ထရီ၏တုံ့ပြန်မှုအရ တွက်ချက်ထားသော သီအိုရီတန်ဖိုးဖြစ်ပြီး၊ ဆိုလိုသည်မှာ ဘက်ထရီ၏ မျှခြေလျှပ်ကူးပစ္စည်းအလားအလာနှင့် ဆားကစ်ပြတ်သောအခါ အပြုသဘောနှင့်အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကြား ကွာခြားချက်မှာ အမြင့်ဆုံးတန်ဖိုးဖြစ်သည်။ ဘက်ထရီက ဗို့အားကိုပေးနိုင်တယ်။ အမှန်မှာ၊ electrolyte အတွင်းရှိ အပြုသဘောနှင့် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများသည် အပူချိန်မျှခြေအခြေအနေတွင် မလိုအပ်ဘဲ၊ ဆိုလိုသည်မှာ၊ electrolyte solution အတွင်းရှိ ဘက်ထရီ၏ positive နှင့် negative electrode များမှ တည်ဆောက်ထားသော electrode အလားအလာသည် အများအားဖြင့် equilibrium electrode ဖြစ်နိုင်ချေမဟုတ်ပေ။ ဘက်ထရီ၏ open-circuit voltage သည် ယေဘုယျအားဖြင့် ၎င်း၏ electromotive force ထက် သေးငယ်သည်။ electrode တုံ့ပြန်မှုအတွက်:

ဓာတ်ပြုနိုင်သော အစိတ်အပိုင်း၏ စံမဟုတ်သော အခြေအနေနှင့် အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ တက်ကြွသော အစိတ်အပိုင်း၏ လှုပ်ရှားမှု (သို့မဟုတ် အာရုံစူးစိုက်မှု) ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းဖြင့်၊ ဆဲလ်၏ အမှန်တကယ် အဖွင့်ပတ်လမ်းဗို့အားကို စွမ်းအင်ညီမျှခြင်းဖြင့် ပြုပြင်သည်-

R သည် gas constant နေရာတွင် T သည် တုံ့ပြန်မှုအပူချိန်ဖြစ်ပြီး a သည် အစိတ်အပိုင်းလှုပ်ရှားမှု သို့မဟုတ် အာရုံစူးစိုက်မှုဖြစ်သည်။ ဘက်ထရီ၏အဖွင့်ပတ်လမ်းဗို့အားသည် အပြုသဘောနှင့်အနုတ်လက္ခဏာလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်း၊ electrolyte နှင့် အပူချိန်အခြေအနေများပေါ်တွင်မူတည်ပြီး ဘက်ထရီ၏ဂျီသြမေတြီနှင့်အရွယ်အစားနှင့် ကင်းကွာပါသည်။ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းကို ဝါးလုံးအတွင်းသို့ ပြင်ဆင်ခြင်း၊ ခလုတ်တစ်ဝက်ဘက်ထရီတွင် တပ်ဆင်ထားသော လစ်သီယမ်သတ္တုစာရွက်၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်းအား အဖွင့်ဗို့အား၏ မတူညီသော SOC အခြေအနေတွင် တိုင်းတာနိုင်သည်၊ အဖွင့်ဗို့အားမျဉ်းကွေးသည် လျှပ်ကူးပစ္စည်းအားသွင်းသည့်အခြေအနေတွင် တုံ့ပြန်မှု၊ ဘက်ထရီသိုလှောင်မှုဖွင့်ဗို့အားကျဆင်းမှု၊ အဖွင့်ဗို့အားကျဆင်းမှု အလွန်မြန်ပါက သို့မဟုတ် ပမာဏသည် ပုံမှန်မဟုတ်သော ဖြစ်စဉ်ဖြစ်လျှင် အလွန်မကြီးပါ။ စိတ်ကြွတက်ကြွသောအရာများ၏မျက်နှာပြင်ပြောင်းလဲမှုနှင့်ဘက်ထရီ၏အလိုလိုထုတ်လွှတ်မှုသည်သိုလှောင်မှုတွင်အဖွင့်ဆားကစ်ဗို့အားကျဆင်းခြင်းအတွက်အဓိကအကြောင်းရင်းများသည်မျက်နှာဖုံးအလွှာ၏အပြုသဘောနှင့်အနုတ်လက္ခဏာလျှပ်ကူးပစ္စည်းပစ္စည်းဇယား၏မျက်နှာဖုံးအလွှာပြောင်းလဲခြင်းအပါအဝင်၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ အပူချိန်မတည်မငြိမ်ဖြစ်မှု၊ သတ္တုပြင်ပအညစ်အကြေးများ ပျော်ဝင်ခြင်းနှင့် မိုးရွာသွန်းခြင်းနှင့် အပြုသဘောနှင့် အနှုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကြားရှိ ဒိုင်ယာဖရမ်ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော မိုက်ခရိုတိုပတ်လမ်းများ။ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီသည် အိုမင်းလာသောအခါ၊ K တန်ဖိုး (ဗို့အားကျဆင်းမှု) သည် လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ SEI ဖလင်၏ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် တည်ငြိမ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။ ဗို့အားကျဆင်းမှု အလွန်ကြီးမားပါက အတွင်းတွင် မိုက်ခရိုရှော့ဆားကစ်တစ်ခု ပါရှိပြီး ဘက်ထရီအား အရည်အချင်းမပြည့်မီဟု သတ်မှတ်သည်။

[ဘက်ထရီပိုလာရိုက်ခြင်း]

လျှပ်ကူးပစ္စည်းအား ဖြတ်သန်းသွားသောအခါ၊ မျှခြေလျှပ်ကူးပစ္စည်း အလားအလာမှ လျှပ်ကူးပစ္စည်းမှ သွေဖည်သွားသည့်ဖြစ်စဉ်ကို polarization ဟုခေါ်ပြီး polarization သည် လွန်ကဲသောစွမ်းအားကို ထုတ်ပေးပါသည်။ polarization ၏အကြောင်းရင်းများအရ၊ polarization ကို ohmic polarization၊ concentration polarization နှင့် electrochemical polarization ဟူ၍ခွဲခြားနိုင်သည်။ သဖန်းသီး။ 2 သည် ဘက်ထရီ၏ ပုံမှန် discharge curve နှင့် voltage ပေါ်ရှိ polarization အမျိုးမျိုး၏ လွှမ်းမိုးမှုဖြစ်သည်။

 ပုံ 1. ပုံမှန်အထွက်မျဉ်းကွေးနှင့် polarization

(1) Ohmic polarization - ဘက်ထရီ၏ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစီ၏ ခံနိုင်ရည်ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော ဖိအားကျဆင်းမှုတန်ဖိုးသည် ohm ၏ ဥပဒေနှင့်အညီ၊ လက်ရှိ လျော့နည်းသွားသည်၊ polarization သည် ချက်ချင်း လျော့နည်းသွားပြီး ၎င်းသည် ရပ်တန့်သွားသည်နှင့် ချက်ချင်းဆိုသလို လက်ရှိ ပျောက်သွားပါသည်။

(2) Electrochemical polarization : polarization သည် electrode မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် နှေးကွေးသော electrochemical တုံ့ပြန်မှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ လက်ရှိ သေးငယ်လာသည်နှင့်အမျှ ၎င်းသည် microsecond အဆင့်အတွင်း သိသိသာသာ ကျဆင်းသွားသည်။

(3) Concentration polarization- ဖြေရှင်းချက်ရှိ အိုင်းယွန်းပျံ့ပွားမှုဖြစ်စဉ်ကို နှေးကွေးသွားခြင်းကြောင့်၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏မျက်နှာပြင်နှင့် ဖြေရှင်းချက်ကိုယ်ထည်ကြားရှိ အာရုံစူးစိုက်မှုကွာခြားချက်သည် အချို့သောလျှပ်စီးကြောင်းတစ်ခုအောက်တွင် ပိုလာဖြစ်သည်။ macroscopic စက္ကန့် (စက္ကန့်အနည်းငယ်မှ ဆယ်စက္ကန့်အထိ) လျှပ်စစ်စီးကြောင်း လျော့နည်းသွားသဖြင့် ဤ polarization သည် လျော့နည်းသွားခြင်း သို့မဟုတ် ပျောက်ကွယ်သွားပါသည်။

ကြီးမားသော discharge current သည် ဘက်ထရီ၏ polarization လမ်းကြောင်းကို တိုးလာစေပြီး discharge current ပိုကြီးလေ၊ အဓိကအားဖြင့် ဘက်ထရီ၏ discharge current တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ဘက်ထရီ၏ အတွင်းခံနိုင်ရည်သည် တိုးလာသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပြထားသည့်အတိုင်း polarization trend ပိုများလေ၊ ပုံ 2 တွင် Ohm ၏ ဥပဒေ- V=E0-IRT၊ အတွင်းပိုင်း အလုံးစုံခံနိုင်ရည်ရှိမှု RT တိုးလာသည်နှင့်အမျှ၊ ဘက်ထရီဗို့အား ထုတ်လွှတ်မှုဖြတ်တောက်ထားသော ဗို့အားသို့ရောက်ရှိရန် လိုအပ်သည့်အချိန်သည် အချိုးကျစွာ လျော့ကျသွားသည်၊ ထို့ကြောင့် ထုတ်လွှတ်နိုင်စွမ်းလည်းရှိသည်။ လျှော့ချ။

ပုံ 2။ polarization အပေါ်လက်ရှိသိပ်သည်းဆ၏အကျိုးသက်ရောက်မှု

လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီသည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်း အာရုံစူးစိုက်မှုရှိသော ဘက်ထရီအမျိုးအစားဖြစ်သည်။ လီသီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ၏ အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် အပြုသဘောဆောင်သော နှင့် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများတွင် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းများကို မြှုပ်နှံခြင်းနှင့် ထုတ်ယူခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်။ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ ပိုလာဇေးရှင်းကို သက်ရောက်စေသည့် အကြောင်းရင်းများမှာ-

(1) electrolyte ၏လွှမ်းမိုးမှု- electrolyte ၏ conductivity နည်းပါးခြင်းသည် လီသီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ polarization အတွက် အဓိကအကြောင်းရင်းဖြစ်သည်။ ယေဘူယျအားဖြင့် အပူချိန်အကွာအဝေးတွင်၊ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများအတွက် အသုံးပြုသည့် အီလက်ထရီ၏ လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းသည် ယေဘူယျအားဖြင့် 0.01~0.1S/cm သာဖြစ်ပြီး၊ ယင်းမှာ ရေပျော်ရည်၏ တစ်ရာခိုင်နှုန်းဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် မြင့်မားသောလျှပ်စီးကြောင်းတွင် စွန့်ထုတ်သောအခါ၊ Li+ ကို အီလက်ထရွန်းမှ ထပ်ဖြည့်ရန် အချိန်နှောင်းသွားပြီး၊ polarization ဖြစ်စဉ် ဖြစ်ပေါ်လာလိမ့်မည်။ လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ လျှပ်စီးကူးနိုင်စွမ်းကို မြှင့်တင်ပေးခြင်းသည် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ မြင့်မားသော ထုတ်လွှတ်နိုင်စွမ်းကို မြှင့်တင်ရန် အဓိကအချက်ဖြစ်သည်။

(၂) အပြုသဘောနှင့် အနုတ်လက္ခဏာပစ္စည်းများ၏ လွှမ်းမိုးမှု- အပြုသဘောနှင့် အနုတ်သဘောဆောင်သော ပစ္စည်းများ၏ ရှည်လျားသော လမ်းကြောင်းသည် ကြီးမားသော လီသီယမ်အိုင်းယွန်းအမှုန်များ မျက်နှာပြင်သို့ ပျံ့နှံ့သွားပြီး၊ ကြီးမားသောအထွက်နှုန်းကို အထောက်အကူမပြုပေ။

(၃) လျှပ်ကူးပစ္စည်း အေးဂျင့်- လျှပ်ကူးပစ္စည်း ၏ ပါဝင်မှုသည် မြင့်မားသော အချိုးအစား၏ စွန့်ထုတ်မှု စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိခိုက်စေသည့် အရေးကြီးသော အချက်ဖြစ်သည်။ cathode ဖော်မြူလာရှိ လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ ပါဝင်မှု မလုံလောက်ပါက၊ ကြီးမားသော လျှပ်စီးကြောင်းများ ထွက်သွားသည့်အခါတွင် အီလက်ထရွန်များကို မလွှဲပြောင်းနိုင်ဘဲ polarization အတွင်းပိုင်း ခုခံမှု လျင်မြန်စွာ တိုးလာသောကြောင့် ဘက်ထရီဗို့အား discharge cut-off voltage သို့ လျင်မြန်စွာ လျှော့ချနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ .

(4) ဝါးလုံးဒီဇိုင်း၏ လွှမ်းမိုးမှု- ဝါးအထူ- ကြီးမားသော လျှပ်စီးထွက်မှုတွင်၊ တက်ကြွသော အရာဝတ္ထုများ၏ တုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်းသည် အလွန်လျင်မြန်သည်၊ ၎င်းသည် ပစ္စည်းထဲတွင် လျင်မြန်စွာ မြှုပ်နှံပြီး ခွဲထုတ်ရန် လီသီယမ်အိုင်းယွန်း လိုအပ်သည်။ ဝါးလုံးပြားသည် ထူပြီး လီသီယမ်အိုင်းယွန်း ပျံ့နှံ့မှုလမ်းကြောင်း တိုးလာပါက၊ ဝါးလုံးအထူ၏ ဦးတည်ချက်သည် ကြီးမားသော လီသီယမ်အိုင်းယွန်း အာရုံစူးစိုက်မှု gradient ကို ထုတ်ပေးမည်ဖြစ်သည်။

ကျစ်လစ်သိပ်သည်းမှု- တိုင်စာရွက်၏ ထုထည်သိပ်သည်းဆသည် ပိုကြီးလာပြီး ချွေးပေါက်များ သေးငယ်လာပြီး ဝါးလုံးချပ်အထူရှိ လီသီယမ်အိုင်းယွန်း၏ ရွေ့လျားမှုလမ်းကြောင်းသည် ပိုရှည်သည်။ ထို့အပြင်၊ compaction density သည် အလွန်ကြီးမားပါက၊ ပစ္စည်းနှင့် electrolyte အကြား အဆက်အသွယ် ဧရိယာ လျော့နည်းသွားသည်၊ electrode တုံ့ပြန်မှု site ကို လျော့ကျသွားပြီး ဘက်ထရီ၏ အတွင်းပိုင်း ခံနိုင်ရည်လည်း တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။

(5) SEI အမြှေးပါး၏သြဇာလွှမ်းမိုးမှု- SEI အမြှေးပါး၏ဖွဲ့စည်းခြင်းသည်လျှပ်ကူးပစ္စည်း / electrolyte ကြားခံ၏ခုခံမှုကိုတိုးစေပြီးဗို့အား hysteresis သို့မဟုတ် polarization ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။

[ဘက်ထရီ၏လည်ပတ်ဗို့အား]

လည်ပတ်မှုဗို့အား၊ အဆုံးဗို့အားဟုလည်း ခေါ်သော၊ သည် အလုပ်လုပ်သည့်အခြေအနေတွင် ဆားကစ်အတွင်း လက်ရှိစီးဆင်းနေသည့်အခါ ဘက်ထရီ၏ အပြုသဘောနှင့် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများကြား အလားအလာ ကွာခြားချက်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ ဘက်ထရီစွန့်ထုတ်မှုအခြေအနေတွင်၊ ဘက်ထရီအားဖြတ်သန်းစီးဆင်းသောအခါတွင်၊ အတွင်းခံအားကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသောခုခံအားကိုကျော်လွှားသင့်သည်၊ ၎င်းသည် ohmic ဖိအားကျဆင်းမှုနှင့် electrode polarization ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်၊ ထို့ကြောင့်အလုပ်လုပ်သောဗို့အားသည်အဖွင့်ဆားကစ်ဗို့ထက်အမြဲနိမ့်သည်၊ အားသွင်းသည့်အခါတွင်၊ end voltage သည် open circuit voltage ထက် အမြဲမြင့်မားနေပါသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ၊ polarization ၏ရလဒ်သည် ဘက်ထရီ၏အဆုံးဗို့အား ထုတ်လွှတ်မှုအား ဘက်ထရီ၏ electromotive potential ထက် နိမ့်ကျစေပြီး အားသွင်းထားသည့် ဘက်ထရီ၏ electromotive potential ထက် ပိုများသည်။

polarization ဖြစ်စဉ်၏တည်ရှိမှုကြောင့်၊ အားသွင်းခြင်းနှင့်ထုတ်လွှတ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင်လက်ငင်းဗို့အားနှင့်အမှန်တကယ်ဗို့အားဖြစ်သည်။ အားသွင်းသောအခါတွင်၊ ချက်ချင်းဗို့အားသည် အမှန်တကယ်ဗို့အားထက် အနည်းငယ်ပိုမြင့်သည်၊၊ polarization သည် ပျောက်သွားပြီး ချက်ချင်းဗို့အားနှင့် ထုတ်ပြီးနောက် အမှန်တကယ်ဗို့အား လျော့နည်းသွားသောအခါတွင် ဗို့အားကျဆင်းသွားသည်။

အထက်ပါဖော်ပြချက်ကို အကျဉ်းချုပ်ရန်၊ စကားရပ်မှာ-

E +၊ E- - အပြုသဘောနှင့်အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းများ၏အလားအလာများကိုကိုယ်စားပြုသည်၊ E + 0 နှင့် E- -0 တို့သည်အပြုသဘောနှင့်အနှုတ်လျှပ်ကူး၏အလားအလာကိုကိုယ်စားပြုသည်၊ VR သည် ohmic polarization ဗို့အားကိုကိုယ်စားပြုသည်၊ η + , η - - အပြုသဘောနှင့်အနှုတ်လျှပ်ကူး၏ overpotential ကိုကိုယ်စားပြုသည်။

[ စွန့်ထုတ်စမ်းသပ်မှု အခြေခံနိယာမ ]

ဘက်ထရီဗို့အားကို အခြေခံနားလည်ပြီးနောက်၊ လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ ထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေးကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာလေ့လာခဲ့ကြသည်။ ထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေးသည် အခြေခံအားဖြင့် အပြုသဘောနှင့် အနှုတ်လျှပ်ကူးဒိတ်များ၏ ပြောင်းလဲမှုများ၏ superposition ဖြစ်သည့် အီလက်ထရုဒ်၏အခြေအနေကို ရောင်ပြန်ဟပ်သည်။

ထုတ်လွှတ်မှုဖြစ်စဉ်တစ်လျှောက်လုံး လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ ဗို့အားမျဉ်းကွေးကို အဆင့်သုံးဆင့် ခွဲခြားနိုင်သည်။

1) ဘက်ထရီ၏ ကနဦးအဆင့်တွင်၊ ဗို့အားသည် လျင်မြန်စွာ ကျဆင်းသွားပြီး၊ ထုတ်လွှတ်နှုန်း ပိုများလေ၊ ဗို့အား ကျဆင်းလေလေ၊

2) ဘက်ထရီဗို့အားသည် ဘက်ထရီ၏ ပလပ်ဖောင်းဧရိယာဟုခေါ်သော နှေးကွေးသောပြောင်းလဲမှုအဆင့်သို့ ဝင်ရောက်သည်။ အထွက်နှုန်း သေးငယ်လေ၊

ပလပ်ဖောင်းဧရိယာ၏ကြာချိန်ကြာလေ၊ ပလပ်ဖောင်းဗို့အားမြင့်လေ၊ ဗို့အားကျဆင်းမှုနှေးလေဖြစ်သည်။

3) ဘက်ထရီပါဝါပြီးခါနီးတွင်၊ discharge stop voltage မရောက်မချင်း ဘက်ထရီဝန်ဗို့အား သိသိသာသာကျဆင်းသွားပါသည်။

စမ်းသပ်နေစဉ်အတွင်း ဒေတာစုဆောင်းရန် နည်းလမ်းနှစ်ခုရှိသည်။

(1) သတ်မှတ်အချိန်ကြားကာလ Δ t အရ လက်ရှိ၊ ဗို့အားနှင့် အချိန်ဒေတာကို စုဆောင်းပါ။

(2) သတ်မှတ်ဗို့အားပြောင်းလဲမှုကွာခြားချက် Δ V အရ လက်ရှိ၊ ဗို့အားနှင့် အချိန်ဒေတာကို စုဆောင်းပါ။ အားသွင်းခြင်းနှင့် အားသွင်းကိရိယာများ၏ တိကျမှုသည် အဓိကအားဖြင့် လက်ရှိတိကျမှု၊ ဗို့အားတိကျမှုနှင့် အချိန်တိကျမှုတို့ပါဝင်သည်။ ဇယား 2 တွင် %FS သည် အပြည့်အဝအကွာအဝေး၏ ရာခိုင်နှုန်းကို ကိုယ်စားပြုပြီး 0.05% RD သည် စာဖတ်ခြင်း၏ 0.05% အကွာအဝေးအတွင်း တိုင်းတာထားသော အမှားကို ရည်ညွှန်းသည်။ အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်သည့်ကိရိယာများကို ယေဘုယျအားဖြင့် ဝန်အတွက်ဝန်ခံနိုင်ရည်အစား CNC စဉ်ဆက်မပြတ်လက်ရှိရင်းမြစ်ကိုအသုံးပြုသည်၊ ထို့ကြောင့် ဘက်ထရီ၏အထွက်ဗို့အားသည် circuit အတွင်း စီးရီးခုခံမှု သို့မဟုတ် ကပ်ပါးခုခံမှုနှင့် ဘာမှမသက်ဆိုင်ဘဲ ဗို့အား E နှင့် အတွင်းပိုင်းခုခံမှုတို့နှင့်သာ သက်ဆိုင်ပါသည်။ r နှင့် ဘက်ထရီနှင့် ညီမျှသော စံပြဗို့အားအရင်းအမြစ်၏ circuit Current I။ ခံနိုင်ရည်အား ဝန်အတွက်အသုံးပြုပါက၊ ဘက်ထရီနှင့်ညီမျှသော စံပြဗို့အားအရင်းအမြစ်၏ဗို့အားကို E ဟုသတ်မှတ်ပါ၊ အတွင်းပိုင်းခုခံမှုမှာ r ဖြစ်ပြီး၊ ဝန်ခံနိုင်ရည်မှာ R ဖြစ်သည်။ ဗို့အားကို ဝန်ခံနိုင်ရည်ရှိမှု၏အစွန်းနှစ်ဖက်ရှိ ဗို့အားကိုတိုင်းတာပါ။ အထက်ပါပုံ 6 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း မီတာ၊ သို့သော် လက်တွေ့တွင်၊ circuit တွင် lead resistance နှင့် fixture contact resistance (uniform parasitic resistance) ရှိပါသည်။ ပုံတွင်ပြထားသည့် ညီမျှသော circuit diagram 3 ကို အောက်ပါပုံတွင် ပြထားသည်။ 3. လက်တွေ့တွင်၊ ကပ်ပါးခုခံမှုအား မလွှဲမရှောင်သာ မိတ်ဆက်ထားသည်၊ ထို့ကြောင့် စုစုပေါင်းဝန်ခုခံမှု ကြီးမားလာစေရန်၊ သို့သော် တိုင်းတာထားသော ဗို့အားသည် ဝန်ခံနိုင်ရည် R ၏ အစွန်းနှစ်ဖက်ရှိ ဗို့အားဖြစ်သည်၊ ထို့ကြောင့် အမှားကို မိတ်ဆက်ပါသည်။

 ပုံ 3 နိယာမဘလောက်ပုံစံ နှင့် ခုခံနိုင်မှုနည်းလမ်း၏ အမှန်တကယ်တူညီသော circuit diagram

လက်ရှိ I1 ပါရှိသော စဉ်ဆက်မပြတ်လက်ရှိရင်းမြစ်ကို ဝန်အဖြစ်အသုံးပြုသောအခါ၊ ဇယားကွက်ပုံနှင့် အမှန်တကယ်ညီမျှသော circuit diagram ကို ပုံ 7 တွင်ပြသထားသည်။ E၊ I1 သည် ကိန်းသေတန်ဖိုးများဖြစ်ပြီး r သည် အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ကိန်းသေဖြစ်သည်။

အထက်ဖော်ပြပါ ပုံသေနည်းမှ၊ A နှင့် B ၏ ဗို့အားနှစ်ခုသည် ကိန်းသေဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ဘက်ထရီ၏ output voltage သည် loop ရှိ series resistance အရွယ်အစားနှင့် မသက်ဆိုင်ကြောင်း တွေ့နိုင်သည်၊ ၎င်းသည် ဘာမှလုပ်စရာမရှိပါ။ ကပ်ပါးခုခံမှုနှင့်အတူ။ ထို့အပြင်၊ four-terminal တိုင်းတာခြင်းမုဒ်သည် ဘက်ထရီအထွက်ဗို့အားကို ပိုမိုတိကျစွာ တိုင်းတာနိုင်သည်။

ပုံ 4 Equiple block diagram နှင့် constant current source load ၏ အမှန်တကယ်ညီမျှသော circuit diagram

Concurrent Source သည် ဝန်အား အဆက်မပြတ် လက်ရှိပေးစွမ်းနိုင်သော ပါဝါထောက်ပံ့ရေးကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ပြင်ပပါဝါထောက်ပံ့မှု အတက်အကျနှင့် impedance လက္ခဏာများ ပြောင်းလဲလာသောအခါတွင် ၎င်းသည် အထွက်လက်ရှိကို အဆက်မပြတ် ထိန်းထားနိုင်သည်။

[ထုတ်လွှတ်စမ်းသပ်မှုမုဒ်]

အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်ခြင်း စမ်းသပ်ကိရိယာများကို ယေဘုယျအားဖြင့် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးကိရိယာအား စီးဆင်းမှုဒြပ်စင်အဖြစ် အသုံးပြုသည်။ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းကိရိယာ၏ ထိန်းချုပ်မှုအချက်ပြမှုကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့်၊ ၎င်းသည် အဆက်မပြတ်လက်ရှိ၊ အဆက်မပြတ်ဖိအားနှင့် အဆက်မပြတ်ခံနိုင်ရည်စသည်ဖြင့် မတူညီသောဝိသေသလက္ခဏာများကို ပုံဖော်နိုင်သည်။ Lithium-ion ဘက်ထရီ discharge test mode တွင် အဓိကအားဖြင့် constant current discharge, constant resistance discharge, constant power discharge, etc. discharge mode တစ်ခုစီတွင်, continuous discharge နှင့် interval discharge တို့ကို အချိန်အတိုင်းအတာအလိုက် ပိုင်းခြားနိုင်သည်။ interval discharge ကို intermittent discharge နဲ့ pulse discharge ဆိုပြီး ခွဲခြားနိုင်ပါတယ်။ စွန့်ထုတ်စမ်းသပ်မှုအတွင်း၊ ဘက်ထရီသည် သတ်မှတ်မုဒ်အရ အားကုန်သွားပြီး သတ်မှတ်အခြေအနေသို့ရောက်ရှိပြီးနောက် အားပြန်သွင်းခြင်းကို ရပ်သွားပါမည်။ discharge cut-off အခြေအနေများတွင် setting voltage cut-off ၊ setting time cut-off ၊ setting capacity cut-off ၊ setting negative voltage gradient cut-off စသည်တို့ ပါဝင်ပါသည်။ ဘက်ထရီ discharge voltage ပြောင်းလဲမှုသည် discharge system နှင့် သက်ဆိုင်ပါသည်။ discharge curve ၏ပြောင်းလဲမှုသည် discharge system အပါအဝင်၊ discharge current, discharge temperature, discharge termination voltage; ဆက်တိုက် သို့မဟုတ် အဆက်မပြတ်ထွက်ခြင်း။ လျှပ်စီးကြောင်းပိုကြီးလေ၊ လည်ပတ်မှုဗို့အား ပိုမြန်လေလေ၊ discharge temperature နှင့်အတူ၊ discharge curve သည် ညင်သာစွာ ပြောင်းလဲပါသည်။

(၁) အဆက်မပြတ် စီးဆင်းခြင်း။

အဆက်မပြတ် လျှပ်စီးကြောင်းအား ထုတ်သည့်အခါ၊ လက်ရှိတန်ဖိုးကို သတ်မှတ်ပြီး ဘက်ထရီ၏ စဉ်ဆက်မပြတ် လျှပ်စီးကြောင်းကို သိရှိနိုင်ရန် CNC ကိန်းသေလက်ရှိရင်းမြစ်ကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် လက်ရှိတန်ဖိုးသို့ ရောက်ရှိသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ဘက်ထရီ၏ discharge လက္ခဏာများကို သိရှိနိုင်ရန် ဘက်ထရီ၏အဆုံးဗို့အားပြောင်းလဲမှုကို စုဆောင်းသည်။ Constant current discharge သည် တူညီသော discharge current ၏ discharge ဖြစ်သော်လည်း ဘက်ထရီဗို့အား ဆက်လက်ကျဆင်းနေသောကြောင့် ပါဝါဆက်လက်ကျဆင်းသွားပါသည်။ ပုံ 5 သည် လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ အဆက်မပြတ်စီးဆင်းနေသော လျှပ်စီးကြောင်းနှင့် လျှပ်စီးကြောင်းမျဉ်းကွေးဖြစ်သည်။ စဉ်ဆက်မပြတ် လက်ရှိထုတ်လွှတ်မှုကြောင့် အချိန်ဝင်ရိုးကို စွမ်းရည် (လက်ရှိနှင့် အချိန်၏ ထုတ်ကုန်) ဝင်ရိုးအဖြစ်သို့ အလွယ်တကူ ပြောင်းသွားပါသည်။ ပုံ 5 သည် အဆက်မပြတ် စီးဆင်းနေသော လျှပ်စီးကြောင်းတွင် ဗို့အား-စွမ်းရည် မျဉ်းကွေးကို ပြသည်။ Constant current discharge သည် lithium-ion battery tests တွင် အသုံးအများဆုံး discharge method ဖြစ်သည်။

ပုံ 5 အဆက်မပြတ် လက်ရှိ အဆက်မပြတ်ဗို့အားအားသွင်းခြင်းနှင့် ကွဲပြားသော အမြှောက်နှုန်းများဖြင့် ဆက်တိုက်လျှပ်စီးကြောင်းမျဉ်းကွေးများ

(၂) ဓာတ်အား အဆက်မပြတ် ထုတ်လွှတ်ခြင်း။

အဆက်မပြတ် ပါဝါ ထွက်သွားသောအခါ၊ အဆက်မပြတ် ပါဝါပါဝါတန်ဖိုး P ကို ​​ဦးစွာ သတ်မှတ်ပြီး ဘက်ထရီ၏ အထွက်ဗို့အား U ကို စုဆောင်းပါသည်။ ဓာတ်အားသွင်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်တွင် P သည် စဉ်ဆက်မပြတ်ရှိနေရန် လိုအပ်သော်လည်း U သည် အမြဲတစေ ပြောင်းလဲနေသောကြောင့် အဆက်မပြတ် ဓာတ်အားထုတ်လွှတ်ခြင်း၏ ရည်ရွယ်ချက်ကို ရရှိရန် ဖော်မြူလာ I = P/U အရ CNC စဉ်ဆက်မပြတ် လက်ရှိရင်းမြစ် I ၏ လက်ရှိ I ကို စဉ်ဆက်မပြတ် ချိန်ညှိရန် လိုအပ်ပါသည်။ . ဘက်ထရီ၏ဗို့အားသည် လျှပ်စီးကြောင်းဖြစ်စဉ်အတွင်း ဆက်လက်ကျဆင်းနေသောကြောင့် စွန့်ထုတ်ပါဝါအား မပြောင်းလဲဘဲထားပါ၊ ထို့ကြောင့် အဆက်မပြတ် ပါဝါထုတ်လွှတ်မှုသည် ဆက်လက်မြင့်တက်နေပါသည်။ အဆက်မပြတ် ပါဝါထုတ်လွှတ်မှုကြောင့် အချိန်သြဒီနိတ်ဝင်ရိုးအား စွမ်းအင် (ပါဝါနှင့် အချိန်၏ ထုတ်ကုန်) သြဒိနိတ်ဝင်ရိုးအဖြစ်သို့ အလွယ်တကူ ပြောင်းလဲသွားပါသည်။

ပုံ 6 ကွဲပြားခြားနားသော နှစ်ဆနှုန်းဖြင့် အဆက်မပြတ်အားသွင်းခြင်းနှင့် အားသွင်းခြင်းမျဉ်းကွေးများ

အဆက်မပြတ် လျှပ်စီးကြောင်းနှင့် အဆက်မပြတ် ပါဝါထုတ်လွှတ်မှုကြား နှိုင်းယှဉ်ချက်

ပုံ 7- (က) မတူညီသော အချိုးများဖြင့် အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်နိုင်မှု ပုံကြမ်း၊ (ခ) အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်ခြင်းမျဉ်းကွေး

 ပုံ 7 သည် မုဒ်နှစ်ခုတွင် မတူညီသော အချိုးအစားအားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်ခြင်းစမ်းသပ်မှုရလဒ်များကို ပြသသည်။ လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်ဘက်ထရီ. စွမ်းရည်မျဉ်းကွေး အရ သိရသည်။ 7 (က) အဆက်မပြတ်လက်ရှိမုဒ်တွင် အားသွင်းခြင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်ခြင်းလျှပ်စီးကြောင်း တိုးလာခြင်းကြောင့် ဘက်ထရီ၏ အမှန်တကယ်အားသွင်းမှုနှင့် ထုတ်လွှတ်နိုင်မှုစွမ်းရည် တဖြည်းဖြည်း လျော့နည်းသွားသော်လည်း ပြောင်းလဲမှုအတိုင်းအတာမှာ အတော်လေးသေးငယ်ပါသည်။ ပါဝါတိုးလာသည်နှင့်အမျှ ဘက်ထရီ၏ အမှန်တကယ်အားသွင်းမှုနှင့် ထုတ်လွှတ်နိုင်မှုစွမ်းရည်သည် တဖြည်းဖြည်း လျော့နည်းလာပြီး မြှောက်ကိန်းပိုကြီးလေ၊ စွမ်းရည်ယိုယွင်းမှု ပိုမြန်လေဖြစ်သည်။ 1 h rate discharge capacity သည် constant flow mode ထက် နိမ့်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ အားသွင်းမှုနှုန်းသည် 5 နာရီနှုန်းထက် နိမ့်သောအခါ၊ ဘက်ထရီပမာဏသည် အဆက်မပြတ် ပါဝါအခြေအနေအောက်တွင် ပိုမိုမြင့်မားပြီး ဘက်ထရီပမာဏသည် 5 နာရီနှုန်းထက် ပိုမိုမြင့်မားသော်လည်း စဉ်ဆက်မပြတ် လက်ရှိအခြေအနေအောက်တွင် ပိုမိုမြင့်မားသည်။

ပုံ 7 (ခ) မှ စွမ်းရည်-ဗို့အားမျဉ်းကွေးကို ပြသထားပြီး အချိုးအစားနည်းပါးသော အခြေအနေအောက်တွင်၊ လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်ဘက်ထရီမုဒ် နှစ်ခု၏ စွမ်းရည်-ဗို့အားမျဉ်းကွေးနှင့် အားသွင်းခြင်းနှင့် လျှပ်စီးဗို့အား ပလပ်ဖောင်းပြောင်းလဲမှုသည် ကြီးကြီးမားမားမဟုတ်သော်လည်း မြင့်မားသောအချိုးအစားအောက်တွင်၊ constant current-constant voltage mode ၏ constant voltage time သည် သိသိသာသာ ပိုရှည်လာပြီး အားသွင်းဗို့အား သိသိသာသာ တိုးလာကာ discharge voltage platform သည် သိသိသာသာ လျော့ကျသွားသည်။

(၃) အဆက်မပြတ် ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်း

အဆက်မပြတ် ခံနိုင်ရည်အား စွန့်ထုတ်သောအခါ၊ အဆက်မပြတ် ခံနိုင်ရည်တန်ဖိုး R ကို ဘက်ထရီ U ၏ အထွက်ဗို့အား စုဆောင်းရန် ဦးစွာ သတ်မှတ်သည်။ စွန့်ထုတ်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်တွင် R သည် ကိန်းသေဖြစ်နေရန် လိုအပ်သော်လည်း U သည် အဆက်မပြတ် ပြောင်းလဲနေသည်၊ ထို့ကြောင့် CNC စဉ်ဆက်မပြတ် လက်ရှိ I တန်ဖိုး၊ အဆက်မပြတ်ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်း၏ရည်ရွယ်ချက်ကိုအောင်မြင်ရန်ဖော်မြူလာ I = U / R အရအရင်းအမြစ်ကိုအမြဲတမ်းချိန်ညှိသင့်သည်။ ဘက်ထရီ၏ဗို့အားသည် discharge process တွင် အမြဲလျော့ကျနေပြီး ခုခံမှုမှာလည်း တူညီသောကြောင့် discharge current I သည် လျော့ကျသွားသည့် လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။

(၄) အဆက်မပြတ်ထွက်ခြင်း၊ သည်းခြေရည်ကျခြင်း နှင့် သွေးခုန်နှုန်းဆင်းခြင်း

ဘက်ထရီအား စဉ်ဆက်မပြတ် ထုတ်လွှတ်မှု၊ ပြတ်တောက်သော စွန့်ထုတ်မှုနှင့် သွေးခုန်နှုန်းစီးဆင်းမှုတို့ကို ထိန်းချုပ်ရန် အချိန်ကိုက်လုပ်ဆောင်ချက်ကို အသုံးပြုနေစဉ် ဘက်ထရီအား အဆက်မပြတ်လျှပ်စီး၊ အဆက်မပြတ် ပါဝါနှင့် အဆက်မပြတ် ခံနိုင်ရည်ဖြင့် ထုတ်ပေးသည်။ ပုံ 11 သည် ပုံမှန် pulse charge/discharge test တစ်ခု၏ လက်ရှိမျဥ်းကွေးများနှင့် ဗို့အားမျဉ်းကွေးများကို ပြသထားသည်။

ပုံ 8 ပုံမှန်သွေးခုန်နှုန်းအားသွင်းခြင်းစမ်းသပ်မှုများအတွက် လက်ရှိမျဉ်းကွေးများနှင့် ဗို့အားမျဉ်းကွေးများ

[ထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကြောင်းတွင် ပါဝင်သော အချက်အလက်]

Discharge curve သည် ထုတ်လွှတ်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း အချိန်နှင့်အမျှ ဘက်ထရီ၏ ဗို့အား၊ လက်ရှိ၊ စွမ်းရည်နှင့် အခြားပြောင်းလဲမှုများ၏ မျဉ်းကွေးကို ရည်ညွှန်းသည်။ charge and discharge curve တွင်ပါရှိသော အချက်အလက်များသည် စွမ်းရည်၊ စွမ်းအင်၊ အလုပ်လုပ်သော ဗို့အားနှင့် ဗို့အားပလပ်ဖောင်း၊ electrode အလားအလာနှင့် charge အခြေအနေတို့ကြား ဆက်နွယ်မှု စသည်တို့ အပါအဝင် အလွန်ကြွယ်ဝပါသည်။ discharge test အတွင်း မှတ်တမ်းတင်ထားသော အဓိကဒေတာမှာ အချိန်ဖြစ်သည် လက်ရှိနှင့်ဗို့အား၏ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်။ ဤအခြေခံဒေတာများမှ ဘောင်များစွာကို ရယူနိုင်သည်။ အောက်ဖော်ပြပါသည် discharge curve ဖြင့်ရရှိနိုင်သည့် parameters များကိုအသေးစိတ်ဖော်ပြသည်။

(၁) ဗို့အား

လီသီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ၏ စွန့်ထုတ်စမ်းသပ်မှုတွင်၊ ဗို့အားကန့်သတ်ချက်များတွင် အဓိကအားဖြင့် ဗို့အားပလပ်ဖောင်း၊ ပျမ်းမျှဗို့အား၊ ပျမ်းမျှဗို့အား၊ ဖြတ်တောက်ထားသောဗို့အား စသည်တို့ ပါဝင်သည်။ ပလပ်ဖောင်းဗို့အားသည် ဗို့အားပြောင်းလဲမှု အနည်းဆုံးဖြစ်ပြီး စွမ်းရည်ပြောင်းလဲမှုသည် ကြီးမားသောအခါတွင် သက်ဆိုင်သည့်ဗို့အားတန်ဖိုးဖြစ်သည်။ dQ/dV ၏ အထွတ်အထိပ်တန်ဖိုးမှ ရယူနိုင်သည်။ ပျမ်းမျှဗို့အားသည် ဘက်ထရီပမာဏ၏ ထက်ဝက်၏ ဆက်စပ်ဗို့အားတန်ဖိုးဖြစ်သည်။ ပလပ်ဖောင်းပေါ်ရှိ လစ်သီယမ်သံဖော့စဖိတ်နှင့် လစ်သီယမ် တိုက်တေနိတ်ကဲ့သို့သော ပလပ်ဖောင်းပေါ်ရှိ ပစ္စည်းများ ပိုမိုသိသာစေရန်အတွက် ပျမ်းမျှဗို့အားမှာ ပလပ်ဖောင်းဗို့အားဖြစ်သည်။ ပျမ်းမျှဗို့အားသည် ဗို့အား-စွမ်းရည်မျဉ်းကွေး၏ ထိရောက်သောဧရိယာ (ဆိုလိုသည်မှာ ဘက်ထရီထုတ်လွှတ်မှုစွမ်းအင်) သည် စွမ်းရည်တွက်ချက်မှုဖော်မြူလာဖြင့် ပိုင်းခြားထားသော U = U (t) * I (t) dt / I (t) dt ဖြစ်သည်။ ဖြတ်တောက်ထားသောဗို့အားသည် ဘက်ထရီအားကုန်သွားသောအခါ ခွင့်ပြုထားသော အနည်းဆုံးဗို့အားကို ရည်ညွှန်းသည်။ အကယ်၍ ဗို့အားသည် discharge cut-off voltage ထက် နိမ့်ပါက၊ ဘက်ထရီ၏ အစွန်းနှစ်ဖက်ရှိ ဗို့အားသည် လျင်မြန်စွာ ကျဆင်းသွားပြီး အလွန်အကျွံ ထုတ်လွှတ်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ လွန်ကဲစွာ ထုတ်လွှတ်ခြင်းသည် အီလက်ထရုဒ်၏ တက်ကြွသော အရာအား ပျက်စီးစေခြင်း၊ တုံ့ပြန်နိုင်စွမ်း ဆုံးရှုံးခြင်းနှင့် ဘက်ထရီ သက်တမ်းကို တိုစေပါသည်။ ပထမအပိုင်းတွင်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ ဘက်ထရီ၏ဗို့အားသည် cathode ပစ္စည်း၏အားသွင်းအခြေအနေနှင့် electrode အလားအလာတို့နှင့်ဆက်စပ်နေသည်။

(၂) စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် တိကျသောစွမ်းရည်

Battery capacity သည် အချို့သော discharge system တစ်ခုအောက်တွင် (အချို့ discharge current I၊ discharge temperature T၊ discharge cut-off voltage V) အောက်တွင် ဘက်ထရီမှ ထုတ်လွှတ်သော လျှပ်စစ်ပမာဏကို ရည်ညွှန်းသည်) Battery ၏ စွမ်းအင်ကို Ah သို့မဟုတ် C တွင် သိုလှောင်နိုင်သည်၊ .စွမ်းရည်ကို စွန့်ထုတ်ခြင်း ၊ လျှပ်စီးကြောင်း ၊ စွန့်ထုတ်သည့် အပူချိန် စသည်တို့ ကဲ့သို့သော ဒြပ်စင် အများအပြား ၏ စွမ်းဆောင်ရည် ကို သက်ရောက် သည် ။ စွမ်းရည် အရွယ်အစား ကို အပြုသဘော နှင့် အနှုတ် လျှပ်ကူး များ အတွင်းရှိ တက်ကြွသော အရာများ ၏ ပမာဏ ဖြင့် ဆုံးဖြတ် သည် ။

သီအိုရီပိုင်းစွမ်းရည်- တုံ့ပြန်မှုတွင် တက်ကြွသောဓာတ်ကပေးသော စွမ်းရည်။

အမှန်တကယ် စွမ်းဆောင်ရည်- အချို့သော စွန့်ထုတ်စနစ်တစ်ခုအောက်တွင် ထုတ်လွှတ်သော အမှန်တကယ် စွမ်းရည်။

အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော စွမ်းဆောင်ရည်- ဒီဇိုင်းထုတ်လွှတ်မှုအခြေအနေအောက်တွင် ဘက်ထရီမှအာမခံထားသော အနည်းဆုံးပါဝါပမာဏကို ရည်ညွှန်းသည်။

discharge test တွင်၊ အချိန်နှင့်အမျှ current ကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် တွက်ချက်နိုင်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ C = I (t) dt, constant current in t constant discharge, C = I (t) dt = I t; constant resistance R discharge, C = I (t) dt = (1/R) * U (t) dt (1/R) * out (u သည် ပျမ်းမျှ discharge voltage၊ t သည် discharge time) ဖြစ်သည်။

တိကျသောစွမ်းရည်- မတူညီသောဘက်ထရီများကို နှိုင်းယှဉ်ရန်အတွက်၊ တိကျသောစွမ်းရည်၏သဘောတရားကို မိတ်ဆက်ပေးခဲ့သည်။ Specific capacity သည် mass specific capacity သို့မဟုတ် volume specific capacity ဟုခေါ်သော ယူနစ်ဒြပ်ထု သို့မဟုတ် ယူနစ်ထုထည်လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ တက်ကြွသောဒြပ်ထုမှ ပေးဆောင်သည့်စွမ်းရည်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ ပုံမှန်တွက်ချက်နည်းမှာ- တိကျသောစွမ်းရည် = ဘက်ထရီပထမထုတ်လွှတ်နိုင်မှု / (တက်ကြွသောဒြပ်ထု * တက်ကြွသောဓာတ်အသုံးပြုမှုနှုန်း)

ဘက်ထရီပမာဏကို ထိခိုက်စေသည့်အချက်များ-

a ဘက်ထရီ၏ လျှပ်စီးကြောင်း- လက်ရှိပိုကြီးလေ၊ အထွက်စွမ်းရည် လျော့နည်းသွားသည်၊

ခ ဘက်ထရီ၏ ထုတ်လွှတ်သည့် အပူချိန်- အပူချိန် ကျဆင်းလာသောအခါ၊ အထွက်စွမ်းရည် ကျဆင်းသွားသည်၊

ဂ။ ဘက်ထရီ၏ ထုတ်လွှတ်မှုဖြတ်တောက်ထားသော ဗို့အား- လျှပ်ကူးပစ္စည်းမှ သတ်မှတ်သည့် ထုတ်လွှတ်ချိန်နှင့် electrode တုံ့ပြန်မှု၏ ကန့်သတ်ချက်သည် ယေဘုယျအားဖြင့် 3.0V သို့မဟုတ် 2.75V ဖြစ်သည်။

ဃ။ ဘက်ထရီ၏ အားသွင်းချိန်နှင့် အားသွင်းချိန်များ- ဘက်ထရီ အများအပြားအားသွင်းပြီး အားသွင်းပြီးနောက်၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်း၏ ချို့ယွင်းမှုကြောင့် ဘက်ထရီသည် ဘက်ထရီ၏ ထုတ်လွှတ်နိုင်စွမ်းကို လျှော့ချနိုင်မည်ဖြစ်သည်။

င ဘက်ထရီ၏ အားသွင်းမှုအခြေအနေများ- အားသွင်းနှုန်း၊ အပူချိန်၊ ဖြတ်တောက်ထားသော ဗို့အားသည် ဘက်ထရီ၏ စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် သက်ရောက်မှုရှိပြီး စွန့်ထုတ်နိုင်စွမ်းကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။

 ဘက်ထရီပမာဏကို သတ်မှတ်ခြင်းနည်းလမ်း-

လုပ်ငန်းခွင်အခြေအနေအလိုက် မတူညီသောစက်မှုလုပ်ငန်းများတွင် မတူညီသောစမ်းသပ်စံနှုန်းများရှိသည်။ 3C ထုတ်ကုန်များအတွက် လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများအတွက် အမျိုးသားစံနှုန်း GB/T18287-2000 ဆယ်လူလာတယ်လီဖုန်းအတွက် လစ်သီယမ်-အိုင်ယွန်ဘက်ထရီများအတွက် အထွေထွေသတ်မှတ်ချက်အရ၊ ဘက်ထရီ၏အဆင့်သတ်မှတ်စွမ်းရည်စမ်းသပ်နည်းလမ်းမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်- က) အားသွင်းခြင်း- 0.2C5A အားသွင်းခြင်း; b) ထုတ်လွှတ်ခြင်း- 0.2C5A ထုတ်လွှတ်ခြင်း; ဂ) သံသရာငါးပါး၊

လျှပ်စစ်မော်တော်ယာဉ်လုပ်ငန်းအတွက် နိုင်ငံတော်စံနှုန်း GB/T 31486-2015 အရ လျှပ်စစ်စွမ်းအင်သုံး ဘက်ထရီအတွက် စွမ်းဆောင်ရည်လိုအပ်ချက်များနှင့် စမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းများအရ၊ ဘက်ထရီ၏အဆင့်သတ်မှတ်စွမ်းရည်သည် အခန်းအပူချိန်တွင် ဘက်ထရီမှထုတ်လွှတ်သော စွမ်းရည် (Ah) ကို ရည်ညွှန်းသည်။ I1 သည် 1 hour rate discharge current ဖြစ်ပြီး တန်ဖိုးသည် C1 (A) နှင့် ညီမျှသော termination voltage သို့ရောက်ရှိရန် 1I1 (A) လျှပ်စီးကြောင်းနှင့်အတူ။ စမ်းသပ်နည်းမှာ-

က) အခန်းအပူချိန်တွင်၊ လုပ်ငန်းမှသတ်မှတ်ထားသော အားသွင်းရပ်စဲဗို့အား အဆက်မပြတ်အားသွင်းခြင်းဖြင့် အဆက်မပြတ်အားသွင်းသည့်အခါ အဆက်မပြတ်ဗို့အားကိုရပ်လိုက်ပြီး အားသွင်းပိတ်လိုက်သည့်လျှပ်စီးကြောင်း 0.05I1 (A) သို့ကျဆင်းသွားသောအခါ အားသွင်းခြင်းကိုရပ်ပြီး 1 နာရီအကြာတွင် အားသွင်းထားပါ Charging။

Bb) အခန်းအပူချိန်တွင်၊ လုပ်ငန်းပိုင်းဆိုင်ရာအခြေအနေများတွင် သတ်မှတ်ထားသော discharge termination voltage သို့ရောက်ရှိသည်အထိ ဘက်ထရီအား 1I1 (A) လျှပ်စီးဖြင့် ထုတ်ပေးပါသည်။

ဂ) တိုင်းတာထားသော discharge capacity (Ah ဖြင့်တိုင်းတာသည်)၊ discharge specific energy (Wh/kg ဖြင့်တိုင်းတာသည်) တွက်ချက်ပါ။

3 ဃ) အဆင့်များ a) -) ဂ) 5 ကြိမ်ပြန်လုပ်ပါ။ 3 ကြိမ်ဆက်တိုက်စမ်းသပ်မှု၏လွန်ကဲသောကွာခြားချက်သည်အဆင့်သတ်မှတ်စွမ်းရည်၏ 3% ထက်နည်းသောအခါ၊ စာမေးပွဲကိုကြိုတင်ပြီးနိုင်သည်နှင့်နောက်ဆုံးစမ်းသပ်မှု 3 ခု၏ရလဒ်များကိုပျမ်းမျှအားဖြင့်ခန့်မှန်းနိုင်သည်။

(၃) နိုင်ငံတော်တာဝန်ခံ၊ SOC

SOC (State of Charge) သည် အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုကြာပြီးနောက် သို့မဟုတ် အချို့သော အားသွင်းနှုန်းအောက်တွင် အချိန်ကြာမြင့်စွာ ဘက်ထရီ၏ကျန်ရှိသော စွမ်းရည်အချိုးကို ကိုယ်စားပြုသည်။ "open-circuit voltage + hour-time integration" method သည် ဘက်ထရီ၏ ကနဦးအားသွင်းနိုင်မှုအား ခန့်မှန်းရန် အဖွင့်-ဆားကစ်ဗို့အား နည်းလမ်းကို အသုံးပြုထားပြီး၊ ထို့နောက် a မှ စားသုံးသော ပါဝါကို ရရှိရန် နာရီ-အချိန် ပေါင်းစပ်မှုနည်းလမ်းကို အသုံးပြုသည်။ - အချိန်ပေါင်းစည်းမှုနည်းလမ်း။ သုံးစွဲသည့် ပါဝါသည် လျှပ်စီးကြောင်းနှင့် ထုတ်လွှတ်သည့်အချိန်တို့၏ ထုတ်ကုန်ဖြစ်ပြီး ကျန်ပါဝါသည် ကနဦးပါဝါနှင့် သုံးစွဲသည့် ပါဝါအကြား ကွာခြားချက်နှင့် ညီမျှသည်။ အဖွင့်ပတ်လမ်းဗို့အားနှင့် တစ်နာရီ ပေါင်းစည်းမှုကြားရှိ SOC သင်္ချာခန့်မှန်းချက်မှာ-

CN သည် အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော စွမ်းရည်၊ η သည် အားသွင်းခြင်း ထိရောက်မှုဖြစ်သည်။ T သည် ဘက်ထရီအသုံးပြုမှု အပူချိန်၊ ငါသည်ဘက်ထရီလက်ရှိဖြစ်ပါသည်; t သည် ဘက်ထရီအားကုန်ချိန်ဖြစ်သည်။

DOD (Depth of Discharge) သည် discharge depth ဖြစ်သည်၊ ၎င်းသည် discharge degree ၏အတိုင်းအတာဖြစ်ပြီး စုစုပေါင်း discharge capacity ၏ ရာခိုင်နှုန်းများဖြစ်သည်။ ထုတ်လွှတ်မှုအတိမ်အနက်သည်ဘက်ထရီ၏သက်တမ်းနှင့်အလွန်ဆက်စပ်မှုရှိသည်- ထုတ်လွှတ်မှုအတိမ်အနက်ပိုမိုနက်ရှိုင်းလေ၊ သက်တမ်းတိုလေဖြစ်သည်။ ဆက်စပ်မှုကို SOC = 100% -DOD အတွက် တွက်ချက်သည်။

4) စွမ်းအင်နှင့် သီးခြားစွမ်းအင်

အချို့သောအခြေအနေများအောက်တွင် ပြင်ပအလုပ်များကို လုပ်ဆောင်ခြင်းဖြင့် ဘက်ထရီမှ ထုတ်လွှတ်နိုင်သော လျှပ်စစ်စွမ်းအင်ကို ဘက်ထရီ၏ စွမ်းအင်ဟုခေါ်ပြီး ယူနစ်အား ယေဘုယျအားဖြင့် wh ဖြင့် ဖော်ပြသည်။ discharge curve တွင် စွမ်းအင်ကို အောက်ပါအတိုင်း တွက်ချက်သည်- W = U (t) * I (t) dt. Constant current discharge တွင် W = I * U (t) dt = It * u (u သည် ပျမ်းမျှ discharge voltage ဖြစ်ပြီး t သည် discharge time)၊

a သီအိုရီစွမ်းအင်

ဘက်ထရီ၏ ထုတ်လွှတ်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်သည် မျှခြေအခြေအနေတွင်ရှိပြီး စွန့်ထုတ်ဗို့အားသည် လျှပ်စစ်မော်တော်ဆိုင်ကယ်တွန်းအား (E) တန်ဖိုးကို ထိန်းသိမ်းထားပြီး တက်ကြွသော အရာဝတ္ထု၏ အသုံးချမှုနှုန်းသည် 100% ဖြစ်သည်။ ဤအခြေအနေအောက်တွင်၊ ဘက်ထရီ၏အထွက်စွမ်းအင်သည် သီအိုရီစွမ်းအင်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ အဆက်မပြတ်အပူချိန်နှင့် ဖိအားအောက်တွင် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သောဘက်ထရီမှ လုပ်ဆောင်သည့် အများဆုံးအလုပ်ဖြစ်သည်။

ခ တကယ့်စွမ်းအင်

ဘက်ထရီထုတ်လွှတ်မှု၏ အမှန်တကယ်ထွက်ရှိမည့် စွမ်းအင်ကို အမှန်တကယ်စွမ်းအင်ဟုခေါ်သည်၊ လျှပ်စစ်ကားလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ စည်းမျဉ်းများ ("GB/T 31486-2015 Power Battery Electrical Performance Requirements and Test Methods for electric Vehicles")၊ 1I1 (A) ဖြင့် အခန်းအပူချိန်တွင် ဘက်ထရီ၊ ) current discharge ကို termination voltage ဖြင့် ထုတ်လွှတ်သော စွမ်းအင် (Wh) ကို ရောက်ရှိစေရန် rated energy ဟုခေါ်သည်။

ဂ။ သီးခြားစွမ်းအင်

တစ်ယူနစ် ထုထည်နှင့် တစ်ယူနစ် ထုထည် အလိုက် ဘက်ထရီမှ ပေးသော စွမ်းအင်ကို ထုထည် သီးသန့် စွမ်းအင် သို့မဟုတ် ထုထည် သီးသန့် စွမ်းအင် ဟုခေါ်ပြီး စွမ်းအင် သိပ်သည်းဆ ဟုခေါ်သည်။ wh/kg သို့မဟုတ် wh/L ယူနစ်တွင်။

[ထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေး၏ အခြေခံပုံစံ]

discharge curve ၏ အခြေခံအကျဆုံးပုံစံမှာ voltage-time နှင့် current time curve ဖြစ်သည်။ အချိန်ဝင်ရိုးတွက်ချက်မှု၏အသွင်ပြောင်းခြင်းမှတဆင့်၊ ဘုံထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေးတွင်လည်း ဗို့အားစွမ်းရည် (သတ်မှတ်စွမ်းရည်) မျဉ်းကွေး၊ ဗို့အား-စွမ်းအင် (သတ်မှတ်စွမ်းအင်) မျဉ်းကွေး၊ ဗို့အား-SOC မျဉ်းကွေးစသည်ဖြင့် ပါရှိပါသည်။

(၁) ဗို့အားအချိန်နှင့် လက်ရှိအချိန်မျဉ်းကွေး

ပုံ 9 ဗို့အားအချိန်နှင့် လက်ရှိအချိန်မျဉ်းကွေးများ

(၂) Voltage-capacity မျဉ်းကွေး

ပုံ 10 Voltage-capacity မျဉ်းကွေး

(၃) ဗို့အား-စွမ်းအင်မျဉ်းကွေး

ပုံ 11. ဗို့အား-စွမ်းအင်မျဉ်းကွေး

[ကိုးကားစာတမ်း]

• Wang Chao, et al. လျှပ်စစ်ဓာတုစွမ်းအင်သိုလှောင်မှုကိရိယာ [J] ရှိ စဉ်ဆက်မပြတ်လျှပ်စီးနှင့် အဆက်မပြတ်ပါဝါ၏ တာဝန်ခံနှင့် ထုတ်လွှတ်မှုလက္ခဏာများကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်း။ စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုသိပ္ပံနှင့်နည်းပညာ။2017(06)：1313-1320။
• Eom KS၊ Joshi T၊ Bordes A၊ et al. nano silicon နှင့် nano multi-layer graphene ပေါင်းစပ် anode[J] ကိုအသုံးပြုထားသော Li-ion ဆဲလ်ဘက်ထရီ၏ ဒီဇိုင်း
• Guo Jipeng, et al. လီသီယမ်သံဖော့စဖိတ်ဘက်ထရီများ [J] ၏အဆက်မပြတ်လက်ရှိနှင့်အဆက်မပြတ်ပါဝါစမ်းသပ်မှုဝိသေသလက္ခဏာများကိုနှိုင်းယှဉ်ခြင်း။သိုလှောင်မှုဘက်ထရီ။2017(03)：109-115
• Marinaro M၊Yoon D၊Gabrielli G၊ နှင့် al.High performance 1.2 Ah Si-alloy/Graphite|LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 ရှေ့ပြေးပုံစံ Li-ion ဘက်ထရီ[J].Journal of Power Sources.2017(Supplement C)：357-188။