Li-Ionen-Impulsentladung zur Verbesserung der Ausgangseigenschaften

Es gibt viele wissenschaftliche Studien zum Impulsladen von Lithium-Ionen-Batterien. Allerdings habe ich fast keine auf Impulsentladung gefunden.
Hier ist wohl einer der wenigen.

Diese Studie verwendet einen bekannten Effekt von Lithium-Ionen-Batterien, um die Spannung nach Unterbrechung der Belastung zu regenerieren, wodurch die spezifische Energie (Wh/kg) dramatisch erhöht wird.

„ Die Abbildung zeigt einen Vergleich zwischen Konstantstrom- und Pulsentladung bei 600 A/m. Die Konstantstromentladung endet bei etwa 2 s, während das Pulsen zu einer Gesamteinschaltzeit von 16 s führt, was die Entladekapazität um das 8-fache erhöht . “Impulsentladung vs. konstante Entladung

Es wird offensichtlich keinen Nutzen bringen, wenn die konstante Last auf eine einzelne Batterie angewendet wird, jedoch sollte durch die Verteilung der konstanten Last in Impulsform innerhalb des Batteriepacks sowohl seine Kapazität als auch seine Lebensdauer stark verlängert werden.

Abgesehen von der erforderlichen aktiven Kontrolle sehe ich keinen zusätzlichen Nachteil dieses Ansatzes.

Warum wurde es nicht zum De-facto-Standard auf dem Markt für batteriebetriebene Geräte?

Ich würde mich sehr über Referenzdokumentationen zu diesem Thema freuen.

Beides, dass ich in Ihrem Diagramm keine Beweise sehe, um diese Behauptung zu stützen, würde zusätzliche Schaltungen erfordern, die Geld und Platz kosten
Ich habe eine Beschreibung für das Bild aus der obigen Studien-URL hinzugefügt.
Dies scheint ein sehr konstruierter Fall zu sein. Was ist die Entladungsrate dieser bestimmten Batterie und ihre Nennkapazität? 100 Grad? 200 Grad? Es klingt derzeit so, als ob „wenn Sie Ihrer Batterie so etwas Böses antun, ist es schlecht. Wenn Sie das Böse auf diese Weise tun, ist es etwas weniger schlimm.“
Höhere Ströme = höhere I ^ 2R-Verluste, daher bezweifle ich ernsthaft, dass "Impulse" jeglicher Art von Natur aus den Wirkungsgrad erhöhen. Stellen Sie sicher, dass Sie die ein- und ausgehende Gesamtladung messen , nicht nur den Spitzenstrom (bei einem niedrigen Arbeitszyklus). Ja, die Dauer der Impulse ist viel länger, aber wie viel tatsächliche Leistung wurde geliefert?
Ok, die gleiche URL, die ich den Link-zu-Behauptungen gegeben habe: „Während Entladungen mit hoher Rate entwickeln sich steile Konzentrationsgradienten, was zu Entladungskapazitäten führt, die viel niedriger als die theoretische Entladungskapazität sind. Sie könnte so niedrig wie 2 % für eine 30 ° C sein ( 600 A/m 2) Konstantstromentladung.“ 600 A/m, 30C ist ein Standard-LiPo-Akku, der in UAVs verwendet wird.

Antworten (1)

Der Artikel macht ziemlich deutlich, dass sie nicht die Arbeitskapazität der Zelle messen, sondern ihre Kapazität unter Missbrauch (30 ° C in einer Zelle, die nicht für hohe Entladung ausgelegt ist) und auf 2% ihrer Nennkapazität gesunken ist.

In diesem Zusammenhang reduziert "Impulsentladung" einfach die mittlere Entladerate auf (Entladerate * Einschaltdauer) und "verbessert" die Kapazität um das 8-fache auf 16% oder etwa 1/6 ihrer Nennkapazität. Als Analyse der Chemie der Zelle ist es interessant, aber immer noch nicht sehr beeindruckend.

Der Arbeitszyklus scheint 10 % zu sein, abgeleitet aus der Zeitachse (160 s) und der angegebenen Entladezeit (16 s).

Wenn Sie also versuchen würden, Impulse auf mehrere Einheiten zu verteilen, um eine kontinuierliche Leistung zu erreichen, würden Sie (wenn man die Komplexität der Synchronisierung und des Umschaltens zwischen ihnen ignoriert) 10 dieser Batterien benötigen.

In diesem Zusammenhang stellt sich die interessante Frage, wie würde sich diese Lösung im Vergleich zur Lebensdauer derselben 10 parallel betriebenen Zellen verhalten, die jeweils mit einer Rate von 3 C entladen werden und daher viel weniger Missbrauch ausgesetzt sind? Und der Artikel stellt diese Frage nicht.

Ich weiß es nicht, aber ich vermute stark, dass Sie mit 10 parallelen Zellen, die bei 3 ° C entladen werden, eine höhere Kapazität erzielen können - vorausgesetzt, Sie achten sowohl beim Laden als auch beim Entladen auf den Zellenausgleich.

Hat dies dennoch einen Vorteil bei Anwendungen, die Impulsleistung benötigen? Nur wenn es Vorteile gegenüber einer Batterie bietet, die ständig auf 3 C entladen wird, um einen Kondensator aufzuladen, der die Impulse aufrechterhalten kann.

Li-Ionen-Impulsentladung zur Verbesserung der Ausgangseigenschaften
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