লিথিয়াম চার্জ এবং ডিসচার্জের তত্ত্ব এবং বিদ্যুৎ গণনা পদ্ধতির নকশা(1)

1. লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির পরিচিতি

1.1 স্টেট অফ চার্জ (SOC)

চার্জের অবস্থাকে ব্যাটারিতে উপলব্ধ বৈদ্যুতিক শক্তির অবস্থা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে, সাধারণত শতাংশ হিসাবে প্রকাশ করা হয়।যেহেতু উপলব্ধ বৈদ্যুতিক শক্তি চার্জিং এবং ডিসচার্জিং কারেন্ট, তাপমাত্রা এবং বার্ধক্যজনিত ঘটনার সাথে পরিবর্তিত হয়, তাই চার্জ অবস্থার সংজ্ঞাটিও দুটি প্রকারে বিভক্ত: অ্যাবসোলিউট স্টেট-অফ-চার্জ (ASOC) এবং রিলেটিভ স্টেট-অফ-চার্জ (RSOC) .

সাধারণত, চার্জের আপেক্ষিক অবস্থার পরিসীমা 0% - 100% হয়, যখন এটি 100% হয় যখন ব্যাটারি সম্পূর্ণ চার্জ হয় এবং 0% হয় যখন এটি সম্পূর্ণরূপে ডিসচার্জ হয়।চার্জের পরম অবস্থা হল একটি রেফারেন্স মান যা ব্যাটারি তৈরি করার সময় ডিজাইন করা নির্দিষ্ট ক্ষমতার মান অনুযায়ী গণনা করা হয়।একটি নতুন সম্পূর্ণ চার্জযুক্ত ব্যাটারির চার্জের পরম অবস্থা হল 100%;এমনকি যদি বার্ধক্যজনিত ব্যাটারি সম্পূর্ণভাবে চার্জ করা হয়, তবে এটি বিভিন্ন চার্জিং এবং ডিসচার্জিং অবস্থার অধীনে 100% এ পৌঁছাতে পারে না।

নিম্নলিখিত চিত্রটি বিভিন্ন স্রাব হারে ভোল্টেজ এবং ব্যাটারির ক্ষমতার মধ্যে সম্পর্ক দেখায়।স্রাবের হার যত বেশি, ব্যাটারির ক্ষমতা তত কম।তাপমাত্রা কম হলে ব্যাটারির ক্ষমতাও কমে যাবে।

图1

图2

চিত্র 1. বিভিন্ন স্রাব হার এবং তাপমাত্রার অধীনে ভোল্টেজ এবং ক্ষমতার মধ্যে সম্পর্ক

1.2 সর্বোচ্চ চার্জিং ভোল্টেজ

সর্বোচ্চ চার্জিং ভোল্টেজ ব্যাটারির রাসায়নিক গঠন এবং বৈশিষ্ট্যের সাথে সম্পর্কিত।লিথিয়াম ব্যাটারির চার্জিং ভোল্টেজ সাধারণত 4.2V এবং 4.35V হয় এবং ক্যাথোড এবং অ্যানোড উপাদানগুলির ভোল্টেজের মান পরিবর্তিত হবে।

1.3 সম্পূর্ণ চার্জড

যখন ব্যাটারি ভোল্টেজ এবং সর্বোচ্চ চার্জিং ভোল্টেজের মধ্যে পার্থক্য 100mV-এর কম হয় এবং চার্জিং কারেন্ট C/10 এ কমে যায়, তখন ব্যাটারিটিকে সম্পূর্ণ চার্জ হিসাবে গণ্য করা যেতে পারে।ব্যাটারির বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী সম্পূর্ণ চার্জ করার শর্ত পরিবর্তিত হয়।

নীচের চিত্রটি একটি সাধারণ লিথিয়াম ব্যাটারি চার্জিং বৈশিষ্ট্যযুক্ত বক্ররেখা দেখায়৷যখন ব্যাটারির ভোল্টেজ সর্বোচ্চ চার্জিং ভোল্টেজের সমান হয় এবং চার্জিং কারেন্ট কমিয়ে C/10 করা হয়, তখন ব্যাটারিটিকে সম্পূর্ণ চার্জ করা হয়েছে বলে মনে করা হয়

图3

চিত্র 2. লিথিয়াম ব্যাটারি চার্জিং বৈশিষ্ট্যযুক্ত বক্ররেখা

1.4 ন্যূনতম স্রাব ভোল্টেজ

ন্যূনতম স্রাব ভোল্টেজ কাট-অফ ডিসচার্জ ভোল্টেজ দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে, যা সাধারণত ভোল্টেজ হয় যখন চার্জের অবস্থা 0% হয়।এই ভোল্টেজ মান একটি নির্দিষ্ট মান নয়, কিন্তু লোড, তাপমাত্রা, বার্ধক্য ডিগ্রী বা অন্যান্য কারণের সাথে পরিবর্তিত হয়।

1.5 সম্পূর্ণ স্রাব

যখন ব্যাটারির ভোল্টেজ ন্যূনতম ডিসচার্জ ভোল্টেজের চেয়ে কম বা সমান হয়, তখন একে সম্পূর্ণ স্রাব বলা যেতে পারে।

1.6 চার্জ এবং ডিসচার্জ রেট (সি-রেট)

চার্জ-ডিসচার্জ রেট হল ব্যাটারির ক্ষমতার সাপেক্ষে চার্জ-ডিসচার্জ কারেন্টের একটি উপস্থাপনা।উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনি এক ঘন্টার জন্য স্রাবের জন্য 1C ব্যবহার করেন, আদর্শভাবে, ব্যাটারি সম্পূর্ণরূপে স্রাব হবে।বিভিন্ন চার্জ-ডিসচার্জ হারের ফলে বিভিন্ন ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা হবে।সাধারণত, চার্জ-ডিসচার্জের হার যত বেশি, উপলব্ধ ক্ষমতা তত কম।

1.7 চক্র জীবন

চক্রের সংখ্যা বলতে একটি ব্যাটারির সম্পূর্ণ চার্জ এবং স্রাবের সংখ্যা বোঝায়, যা প্রকৃত স্রাব ক্ষমতা এবং নকশা ক্ষমতা দ্বারা অনুমান করা যেতে পারে।যখন সঞ্চিত স্রাব ক্ষমতা নকশা ক্ষমতার সমান হয়, তখন চক্রের সংখ্যা এক হবে।সাধারণত, 500 চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের পরে, সম্পূর্ণরূপে চার্জ করা ব্যাটারির ক্ষমতা 10% ~ 20% কমে যাবে।

图4

চিত্র 3. চক্রের সময় এবং ব্যাটারির ক্ষমতার মধ্যে সম্পর্ক

1.8 স্ব-স্রাব

তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে সমস্ত ব্যাটারির স্ব-স্রাব বৃদ্ধি পাবে।স্ব-স্রাব মূলত একটি উত্পাদন ত্রুটি নয়, কিন্তু ব্যাটারি নিজেই বৈশিষ্ট্য.যাইহোক, উত্পাদন প্রক্রিয়ায় অনুপযুক্ত চিকিত্সা স্ব-স্রাব বৃদ্ধির কারণ হবে।সাধারণত, যখন ব্যাটারির তাপমাত্রা 10 ° C বৃদ্ধি পায় তখন স্ব-স্রাবের হার দ্বিগুণ হয়। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির স্ব-নিঃসরণ ক্ষমতা প্রতি মাসে প্রায় 1-2% হয়, যেখানে বিভিন্ন নিকেল-ভিত্তিক ব্যাটারির 10- প্রতি মাসে 15%।

图5

চিত্র 4. বিভিন্ন তাপমাত্রায় লিথিয়াম ব্যাটারির স্ব-স্রাবের হারের কার্যক্ষমতা


পোস্টের সময়: ফেব্রুয়ারি-০৭-২০২৩