تحليل معايير مطابقة سعة بطارية الليثيوم للمعايير

I. تعريف اتساق بطارية الليثيوم

اتساق بطاريات الليثيوم يشير إلى تشابه الخصائص الرئيسية داخل مجموعة من البطاريات. إنه مفهوم نسبي حيث ينطبق عليه "كلما كان أكثر اتساقاً، كان أفضل". من الناحية المثالية، يجب أن تقع جميع معلمات الخلايا المتعددة في حزمة البطارية ضمن نطاق ضيق لضمان الاتساق الجيد. على سبيل المثال، يجب أن تظهر كل خلية في سلسلة متوازية جهداً ومقاومة داخلية وسعة متشابهة.

إذا أدخلنا البعد الزمني، فإن الاتساق يشير إلى اتساق جميع معلمات كل خلية طوال دورة حياتها بالكامل. ويشمل ذلك حساب التناقضات في تضاؤل السعة وزيادة المقاومة الداخلية ومعدل التقادم. وفي النهاية، فإن عمر حزمة البطارية بأكملها هو المحور الرئيسي لتقييم الاتساق. غالبًا ما يصور الباحثون تفاعل هذه المعلمات بمرور الوقت، ويرسمونها على رسم بياني حيث يكون الوقت على المحور السيني والمعلمات على المحور الصادي. يوضح هذا الرسم البياني كيف تتطور المعلمات المختلفة بمرور الوقت، مما يؤدي إلى إنشاء شبكة مترابطة لتكون بمثابة أساس لفهمنا لاتساق البطارية.

في سياق بطاريات الليثيوم، يشير مصطلح "تجميع البطارية" إلى تجميع عدة خلايا لتشكيل حزمة بطارية (على سبيل المثال، قد تحتوي خلية واحدة على 3.7 فولت و2000 مللي أمبير/ساعة). إذا احتاجت حزمة البطارية إلى تكوين 14.8 فولت و6000 مللي أمبير في الساعة، فقد يتضمن التجميع 4 خلايا على التوازي و3 خلايا على التوالي.

الاتساق في تجميع بطاريات الليثيوم أمر ضروري. عندما يتم توصيل البطاريات على التوالي أو على التوازي، يمكن أن يؤدي ضعف الاتساق إلى معدلات تفريغ غير متساوية. إذا تم تفريغ شحنة إحدى الخلايا بالكامل بينما يتم تفريغ نصف شحنة خلية أخرى فقط، فإن ذلك سيمنع حزمة البطارية من توفير أقصى طاقة لها. لضمان الأداء الأمثل، من الضروري مطابقة الخلايا بعناية.

II. معايير مطابقة سعة بطارية الليثيوم

1. اختبار معدل شحن خلايا الليثيوم وتفريغها
   • الخلايا التي تقل سعتها عن 2000 مللي أمبير/ساعة: الشحن والتفريغ بمعدل 1C.
   • الخلايا التي تبلغ سعتها 2000 مللي أمبير أو أكثر: الشحن والتفريغ بمعدل 0.5C.
   • الخلايا التي تبلغ سعتها 4000 مللي أمبير أو أكثر: الشحن والتفريغ بمعدل 0.2C.
   يمكن فقط إقران الخلايا من نفس الفئة (أي ضمن نفس نطاق السعة) معًا.
2. معايير مطابقة خلايا بطارية الليثيومتُستخدم المعلمات التالية لتحديد مدى توافق خلايا البطارية:

العنصر المطابق	1ج متطلبات مطابقة التفريغ 1C	0.5C متطلبات مطابقة التفريغ 0.5C	0.2C متطلبات مطابقة التفريغ 0.2C
فرق المقاومة الداخلية المسموح به	≤3mΩ	≤3mΩ	≤3mΩ
فرق الجهد المسموح به	≤ 3 م فولت	≤ 3 م فولت	≤ 3 م فولت
فرق السعة المسموح به	≤ 10 مللي أمبير/ساعة	≤ 15 مللي أمبير/ساعة	≤ 30 مللي أمبير
فرق المنصة المسموح به	≤ 1 دقيقة	≤ 3 دقائق	≤ 5 دقائق

3. الاحتياطات
   • يجب مراعاة احتياطات السلامة بدقة أثناء الاختبار. في حالة ارتفاع درجة حرارة الخلايا أو حدوث ماس كهربائي، يجب نقلها فوراً إلى منطقة آمنة بعيداً عن الأفراد والمواد القابلة للاشتعال أو المواد القابلة للانفجار.
   • أثناء عملية الاختبار، من الضروري التفريق بين الخلايا من مختلف الموردين والموديلات والمواصفات وتمييزها وتمييزها عن المنتجات الجيدة والمعيبة.
   • بالنسبة للخلايا المخزنة منذ شهرين أو 3 أشهر، يجب تطبيق "معيار تنشيط الخلية".
   • يجب إجراء اختبار الجهد باستخدام فولتميتر رقمي مكون من أربعة أرقام ونصف.