Шамадан тыс ток дегеніміз не?

Артық ток батареядан ол үшін жасалғаннан көбірек ток беру немесе қабылдау сұралатынын білдіреді. Қарапайым. Жасуша қызады, химия күйзеліске ұшырайды және ешкім кірмесе, заттар бір жаққа кетеді.

Мен бұл мәселені үнемі өріс қайтаруларында көремін. Пакеттер күйіп кеткен іздермен, балқыған құлақшалармен, сыртынан жақсы көрінетін, бірақ іштей өлшенген ұяшықтармен оралады. Оннан тоғыз рет біреу тым көп ток тартты немесе қорғаныс істен шықты.

Литий жасушаларында қатаң шектеулер бар. Үздіксіз 10А үшін есептелген ұяшық бөлме температурасында күні бойы 10А-ға шыдайды. Оны 15А дейін итеріңіз және ішкі температура көтеріледі. Оны 30А-ға дейін итеріңіз және бірдеңе бергенге дейін секундтарыңыз бар.

Литий жасушасындағы жылу генерациясы I²R бойынша жүреді. Әдеттегі 18650-дегі ішкі кедергі жасуша мен оның жасына байланысты 15-30 мОм шамасында болады. Сандарды 25 мОм ұяшықта орындаңыз.

10А кезінде: 10² × 0.025=2.5Вт 20А кезінде: 20² × 0.025=10Вт 40А кезінде: 40² × 0.025=40Вт

Бұл 40 Вт болат құтыға баратын жері жоқ. Жасуша температурасы күрт көтеріледі. Электролит 80 градус шамасында ыдырай бастайды. 130 градустан жоғары болса, сепаратор істен шығуы мүмкін. Осыдан кейін термиялық қашу нақты мүмкіндікке айналады.

Артық токты зарядтау бірдей физикаға сәйкес келеді, бірақ қосымша мәселе бар. Литиймен қаптау. Зарядтау тогы тым жоғары және литий металдары дұрыс интеркалациялаудың орнына анод бетінде шөгеді. Бұл қаптау сыйымдылықтың тұрақты жоғалуы болып табылады. Ол сондай-ақ дендриттің пайда болу қаупін тудырады.

Overcurrent

Сыртқы шорттарөндірушілер мойындағысы келгеннен де көп орын алады. Қоршаудағы бос бұранда. Жақтауға үйкеліс зақымдалған сым. Судың түсуі өткізгіш жолды тудырады. Мен орауыш қосқышында кірістіру кезінде оң түйреуіш корпустың жерге тиюіне мүмкіндік беретін дизайн ақауы бар екенін еске түсіру бойынша жұмыс жасадым. Оны ешкім ұстамай тұрып мыңдаған бумалар шығып кетті.

Жүктеме ақауларыэлектр құрал қолданбаларында үнемі көрсетіледі. Қылшықты қозғалтқыштар 6-8x жұмыс токында тоқтайды. FOC басқаруы бар щеткасыз стендтерді жақсы ұстайды, бірақ бәрібір қатты ұшады. Мотор контроллері бұл туралы бірдеңе жасай ма, жоқ па, аккумулятор бұл өсуді көреді.

Зарядтағыш ақауларынәзік болуға бейім. 3S бумасына қосылған 4S бумасына арналған зарядтағыш. Кернеу шектеулері әлі де жұмыс істеуі мүмкін, бірақ ағымдағы профиль дұрыс емес. Немесе зарядтағышты сезу сызығы үзіліп, зарядтағыш бірдеңе істен шыққанша толық токты итереді.

Жасушаның сәйкессіздігісериялы пакеттерде жасырын. Сериялы төрт ұяшық, олардың үшеуі 3000 мАч, олардың біреуі шын мәнінде 2700 мАч, себебі ол алты ай бойы ыстық қоймада отырды. Әлсіз ұяшық алдымен толық зарядқа түседі. Қалған үшеуі итермелей береді. Әлсіз ұяшық шамадан тыс зарядталады, газ шығарады, қызады, енді сізде бір ұяшық ішінде жергілікті шамадан тыс ток жағдайы пайда болады, ал қораптың кернеуі жақсы көрінеді.

Тікелей салдары - жылу. 2x рейтингіндегі тұрақты шамадан тыс ток бірнеше минут ішінде көптеген жасушаларды 60 градустан жоғары итереді. Жасуша өмір сүреді, мүмкін, бірақ цикл өмірі соққыға ұшырайды.

Қайталанатын шамадан тыс оқиғалар жиынтық залал тудырады. Анодтағы SEI қабаты қалыңдайды. Ішкі қарсылық күшейеді. Сыйымдылығы жоғалады. 3000mAh және 20mΩ-де басталған ұяшық 200 қорлау циклінен кейін 2400mAh және 35mΩ болуы мүмкін. Дұрыс пайдаланған кезде ол 800 цикл жасаған болар еді.

Қатты шамадан тыс ток -қысқа тұйықталу жағдайлары-ұяшықты секундтарда аяқтауы мүмкін. Ток ұяшықтың ішкі кедергісі оны шектейтін шамаға жетеді. Толық зарядталған жоғары{4}}18650 қатты қысқа тұйықталуға ағызу 200-300А лездік токты көре алады. Түйінді дәнекерлеулер көбінесе бірінші сәтсіздік нүктесі болып табылады. Егер құлақшалар ұстап тұрса, желе орамы соншалықты тез қызады, сондықтан секундтар ішінде желдету пайда болады.

Мен зертханада позитивті қалпақшаны қатты шығаратын жасушаларды көрдім. Қысқа тұйықталу реакциясын сынау кезінде қауіпсіздік көзілдіріктер міндетті емес.

Overcurrent

Жақсы қаптама дизайны бірнеше қорғаныс механизмдерін пайдаланады. Кез келген ақаулық режимін бірде-бір құрылғы басқара алмайды.

PTCбеделді өндірушілердің цилиндрлік ұяшықтарының көпшілігінде отырыңыз. Олар тікелей ток емес, температураға негізделген. PTC 7А ұстап тұруға және 15А қосуға есептелуі мүмкін, бірақ өшіру механизмі термиялық. Жауап беру уақыты-жүздеген миллисекундтан секундқа дейін баяу. PTC сізді қатты қысқартудан құтқармайды. Олар қалыпты шамадан тыс токпен жұмыс істейді және қаптаманың салқындауына уақыт береді.

Сақтандырғыштарбір рет үрлеңіз және үрленіңіз. Бума{1}}деңгейіндегі сақтандырғыштардың өлшемдері бастапқы және өтпелі кезеңдерге арналған маржамен қалыпты жұмыс токынан жоғары. 10А үздіксіз қорапта 15А жылдам соғу сақтандырғышы-қолданылуы мүмкін. Сақтандырғыш қатты қысқа тұйықталуды PTC-ге қарағанда тезірек жояды, әдетте жоғары ақаулық токтар кезінде 100 мс төмен. Бірақ ол қаптаманы біржола өлтіреді. Кепілдік талаптары кейіннен.

Қорғаныс ICсенсорлық резистор арқылы токты бақылау. Seiko, TI және басқалардың жалпы бөліктері сыртқы резисторлар арқылы бағдарламаланатын немесе ішкі қатты кодталған шамадан тыс ток шектерін қамтамасыз етеді. Анықтау кешігулері әдетте 8-24 мс орындалады. Қысқа тұйықталуды анықтау жылдамырақ, көбінесе 500 мкс-тен төмен. Буманы ажырату үшін IC сыртқы FET дискілерін басқарады.

Сезімтал резистордың мәні маңызды. 5 мОм сенсорлық резистор жақсырақ ажыратымдылық береді, бірақ жоғары токтарда көбірек кернеуді төмендетеді және көбірек қуатты таратады. 2 мОм резистор аз қуат жұмсайды, бірақ оның алдыңғы жағы сезімталырақ. Көптеген тұтынушылар пакеттері ағымдағы сыныпқа байланысты 3-10 мОм пайдаланады.

BMSүлкенірек пакеттерде интеллект қосады. Жай сапар/жоқ-сапар емес, белсенді ток шектеуі. Температураның-өтемделген шектері. Диагностика үшін оқиғаларды тіркеу. Жақсы BMS ұяшық температурасының жоғарылауына байланысты артық ток шектеулерін азайтады, тіпті динамикалық жүктемелерде де ұяшықтарды қауіпсіз жұмыс терезесінде сақтайды.

CIDішкі ұяшықтар соңғы{0}}мәндік қорғанысты қамтамасыз етеді. Ағымды үзу құрылғысы ішкі қысымның жоғарылауы кезінде іске қосылады. CID ұшып кеткен кезде, жасуша айтарлықтай стрессті бастан кешірді. CID белсендіру әдетте ұяшықтың сынық екенін білдіреді.

Деректер парағының рейтингтері нақты шарттарды қабылдайды. Үздіксіз 15А үшін есептелген Samsung 30Q қоршаған ортаның 25 градусын және жеткілікті салқындатуды болжайды. Бұл ұяшықты қоршаған ортаның 35 градус температурасында оқшауланған қоршаудың ішіне жабыстырыңыз және 15А оны қауіпсіз температурадан өткізеді.

Импульстік рейтингтер тартымды көрінеді, бірақ жолдар бекітілген. Ұяшық 10 секунд ішінде 30А талап етуі мүмкін, бірақ бұл ұяшық 25 градустан басталып, келесі импульске дейін салқындауға уақыты бар дегенді білдіреді. Қалпына келтіру уақыты жоқ кері-артқа-импульстар үздіксіз ток сияқты жылуды жинайды.

Зарядтау мөлшерлемелері разрядқа қарағанда жиі консервативті. 20А разрядын өңдейтін ұяшық тек 4А зарядына төзе алады. Литиймен қаптау қаупі себеп болып табылады. Кремний қосылған анодтары бар кейбір жаңа ұяшықтар{5}} заряд жылдамдығына одан да сезімтал.

Жасуша жасы бәрін өзгертеді. Ішкі кедергісі 20 мОм болатын жаңа ұяшық 30 мОмдағы бір жылдық ұяшықтан- 20А жақсырақ жұмыс істейді. Пакетті қорғау тек жаңа ұяшық сипаттамаларын ғана емес,-өмір сүрудің-соңғы төзімділігін ескеруі керек.

Әрбір бума дизайны шамадан тыс валидацияны қажет етеді. Сынақ жабдықтары маңызды.

Электрондық жүктемелер қорғаныс жауап бергеннен гөрі токты тезірек сіңіруі керек. Анықтау кідірісі 10 мс болатын қорғаныс IC үшін мақсатты токқа 1 мс жетпейтін уақытта жететін жүктеме қажет. Баяу жүктеме -жоғарылауы қорғаныстың ерте шығуына мүмкіндік береді және жалған сенімділік береді.

Ағымдағы өлшем өткізу қабілеттілігін қажет етеді. 100А-дағы 10мОм сезгіш резистор 1В сигнал береді. Нақты шыңды түсіру үшін кемінде 10 кГц өткізу қабілеттілігі қажет, жақсырақ көбірек. Тиісті жерге тұйықталған ауқымды зондтар қоқыс деректерін беретін шу проблемаларын болдырмайды.

Температураны сынау бөлме температурасын сынау жіберіп алған дизайн мәселелерін анықтайды. Қорғаныс IC табалдырықтары температураға байланысты өзгереді. FET Rds(қосулы) жоғары температурада кернеудің төмендеуін қоса отырып артады. Сезімтал резистор TCR резистор ақаулық ток өтуінен қызған кезде маңызды. Тестілеуді -20 градус, +25 градус және +55 градус ең аз.

Сынақ матрицасы үлкен болады. Зарядтың шамадан тыс тогы, разрядтың шамадан тыс тогы, қысқа тұйықталу. Әрқайсысы үш температурада. Әрқайсысы бірнеше SOC деңгейлерінде, өйткені ұяшық кедергісі заряд күйіне байланысты өзгереді. Статистикалық сенімділік үшін үлгі өлшеміне көбейтіңіз. Мұқият тексеру жүздеген сынақтарды жүргізеді.

Overcurrent

UL 2054Солтүстік Америка нарықтарына арналған портативті батарея жинақтарын қамтиды. Қысқа тұйықталу сынағы 10 секундқа өлі тұйықталуды қолданады. Пакет өртенбеуі немесе жарылмауы керек. Температура қадағаланады, бірақ белгілі бір шек қойылмайды. Бұл ең төменгі жолақ.

IEC 62133-2халықаралық деңгейде қолданылады. Сыртқы қысқа тұйықталу сынағы бір сағат бойы немесе температура тұрақтанғанша ұсталатын жалпы тізбек кедергісі 100 мОм-ден аз пайдаланады. Ұзақтығы бойынша UL 2054 стандартына қарағанда қатаңырақ.

БҰҰ 38.3тасымалдауды басқарады. 5-сынақ 0,1Ω-ден аз қысқартуды қажет етеді. Ұяшықтар немесе батареялар бөлшектелмеуі немесе өртенбеуі керек. Бұл маңызды, себебі UN 38.3 сәйкес келмеуі сіздің өніміңізді заңды түрде тасымалдау мүмкін емес дегенді білдіреді.

SAE J2464қатаң талаптары бар EV қолданбаларын қамтиды. Қысқа тұйықталу кедергісі 5 мΩ дейін төмендейді және жылу/механикалық критерийлер нақтырақ.

Бұл сынақтардан өту қорғаныс дизайнының жақсы екенін білдірмейді. Бұл қорғаныс дизайны сертификаттауға сәйкес келетінін білдіреді. Нақты{2}}әлемдік теріс пайдалану сынақ шарттарынан асып кетуі мүмкін.

Сым өлшегіш үнемі шығып тұрады. Өлшемі төмен сым кедергіні арттырады және қосылымдарда жылу тудырады. Сымның өзі токты басқара алады, бірақ қысылған терминалдар немесе дәнекерлеу қосылыстары ыстық нүктелерге айналады. «Батареяның істен шығуы» үшін қайтарылған бумалар ұяшықтар жақсы болған кезде жиі күйіп кеткен сым терминалдарын көрсетеді.

Коннекторды таңдау тағы бір әлсіз жер болып табылады. XT60 қосқыштары 60А үздіксіз токқа есептелген. Бұл рейтинг мінсіз қысқыштар мен таза контактілерді болжайды. Іс жүзінде сенімділік үшін 30-40% төмендетілді. Андерсон Powerpoles-те де осындай ойлар бар.

Ұяшықтарды дәнекерлеуге назар аудару қажет. Жақсы дәнекерленген жік төмен қарсылық пен механикалық беріктікке ие. Суық дәнекерлеу жақсы көрінеді, бірақ діріл немесе термиялық цикл кезінде сәтсіздікке ұшырайды. Күйіп қалған дәнекерленген жік банканы зақымдап, әлсіз жер жасайды. Дәнекерлеу кестелері тартылу сынағы мен қарсылықты өлшеу арқылы тексеруді қажет етеді.

Жылулық басқару шамадан тыс ток мүмкіндігімен байланысты. Белсенді салқындатқышы бар қаптама ауа ағыны жоқ тығыздалған қаптамаға қарағанда жоғары токтарға төтеп бере алады. Кейбір конструкциялар температура критикалық болғанға дейін токтың төмендеуін іске қосу үшін ұяшықтардағы термисторларды пайдаланады.

Артық ток литий батареяларын өлтіреді. Кейде жылдам, кейде баяу, бірақ әрқашан зиян. Ағымдағы шектеулер ерікті консерватизмге емес, физика мен химияға байланысты себептер бойынша бар.

Жақсы қорғаныс бірнеше қабаттарды қажет етеді, өйткені әрбір қорғаныс түрінің әлсіз жақтары бар. PTC баяу. Сақтандырғыштар бір-ату. IC сезу дәлдігіне байланысты. BMS құны мен күрделілігін қосады. CID ұяшықтың әлдеқашан зақымдалғанын білдіреді.

Тестілеу нақты пайдалану жағдайлары мен теріс пайдалану сценарийлерін көрсетуі керек. Сертификаттау сынақтарынан өту қажет, бірақ жеткіліксіз.

Пакет дизайнының таңдауы-сым, қосқыштар, термалдар, шеттер-қорғаныстың шынымен қорғайтынын немесе қағазда жақсы көрінетінін анықтайды.

Мен сенетін ұяшықтар сапасы және жарияланған деректері тұрақты өндірушілерден келеді. Мен сенетін пакеттер дұрыс қолданба дизайны бар беделді жеткізушілердің қорғаныс схемаларын пайдаланады. Басқасы дәлелденбейінше, барлығына сақтықпен қарайды.