וואָס איז אָווערקוררענט?
אָווערקוררענט מיטל אַז די באַטאַרייע איז געבעטן צו צושטעלן אָדער אָננעמען מער קראַנט ווי עס איז געווען געבויט פֿאַר. פּשוט ווי אַז. דער צעל היץ זיך, כעמיע ווערט סטרעסט, און די זאכן גיין סיידווייז אויב קיינער טרעט אין.
איך זען דעם פּראָבלעם קעסיידער אין פעלד קערט. פּאַקס קומען צוריק מיט פארברענט טראַסעס, צעלאָזן טאַבס, סעלז וואָס קוק פייַן אויף די אַרויס אָבער מעסטן טויט ינערלעך. ניין מאל פון צען, עמעצער פּולד צו פיל קראַנט אָדער דער שוץ ניט אַנדערש.
ליטהיום סעלז האָבן שווער לימאַץ. א צעל רייטאַד פֿאַר 10 אַ קעסיידערדיק וועט דערלאָזן 10 אַ אַלע טאָג אין צימער טעמפּעראַטור. פּוש עס צו 15A און די ינערלעך טעמפּעראַטור קליימז. פּוש עס צו 30 אַ און איר האָבן אפֿשר סעקונדעס איידער עפּעס גיט.
די מאַט הינטער עס
היץ פּראָדוקציע אין אַ ליטהיום צעל גייט לויט I²R. ינערלעך קעגנשטעל אויף אַ טיפּיש 18650 זיצט אַרום 15-30mΩ דיפּענדינג אויף די צעל און זייַן עלטער. לויפן די נומערן אויף אַ 25mΩ צעל.
ביי 10A: 10² × 0.025=2.5W ביי 20A: 20² × 0.025=10W ביי 40A: 40² × 0.025=40W
אַז 40 וו האט ינ ערגעצ ניט צו גיין אין אַ שטאָל קענען. די צעל טעמפּעראַטור ספּייקס. עלעקטראָליטע סטאַרץ ברייקינג אַראָפּ אַרום 80 גראַד. העכער 130 גראַד, די סעפּאַראַטאָר קענען פאַרלאָזן. נאָך דעם, טערמאַל ראַנאַוויי ווערט אַ פאַקטיש מעגלעכקייט.
טשאַרדזשינג אָווערקוררענט גייט דער זעלביקער פיזיק אָבער מיט אַן עקסטרע פּראָבלעם. ליטהיום פּלייטינג. שטופּן אָפּצאָל קראַנט צו הויך און ליטהיום מעטאַל דיפּאַזאַץ אויף די אַנאָוד ייבערפלאַך אַנשטאָט פון ינטערקאַלייטינג רעכט. אַז פּלייטינג איז שטענדיק קאַפּאַציטעט אָנווער. עס אויך קריייץ דענדריטע פאָרמירונג ריזיקירן.
פֿון וואַנען אָווערקוררענט קומט
פונדרויסנדיק קורצע הייזלעךפּאַסירן מער ווי מאַניאַפאַקטשערערז ווי צו אַרייַנלאָזן. א פרייַ שרויף אין אַ אָפּצוימונג. א געשעדיגטע דראט רײבט זיך קעגן א ראם. וואַסער ינגרעסס קריייטינג אַ קאַנדאַקטיוו דרך. איך געארבעט אויף אַ צוריקרופן ווו די פּאַק קאַנעקטער האט אַ פּלאַן פלאָ אַז לאָזן די positive שטיפט קאָנטאַקט די אָפּצוימונג ערד בעשאַס ינסערשאַן. טויזנטער פון פּאַקס זענען אויס איידער ווער עס יז געכאפט עס.
מאַסע חסרונותווייַזן זיך קעסיידער אין מאַכט געצייַג אַפּלאַקיישאַנז. בראַשט מאָטאָרס סטאָל ביי 6-8 קס פליסנדיק קראַנט. ברושלעסס מיט פאָק קאָנטראָל כאַנדאַלז סטאָלז בעסער אָבער נאָך ספּייקס שווער. די באַטאַרייע זעט דעם ספּייק צי די מאָטאָר קאָנטראָללער טוט עפּעס וועגן אים אָדער נישט.
טשאַרדזשער פּראָבלעמסטענד צו זיין סאַטאַל. א טשאַרדזשער דיזיינד פֿאַר אַ 4S פּאַק פּלאַגד אין אַ 3S פּאַק. די וואָולטידזש לימאַץ קען נאָך אַרבעט, אָבער די קראַנט פּראָפיל איז פאַלש. אָדער די טשאַרדזשער זינען שורה ברייקס און די טשאַרדזשער פּונקט פּושיז פול קראַנט ביז עפּעס טריפּס.
צעל מיסמאַטשאין סעריע פּאַקס איז ינסידיאַס. פיר סעלז אין סעריע, דריי פון זיי 3000 מאַה, איינער פון זיי פאקטיש 2700 מאַה ווייַל עס איז געזעסן אין אַ הייס ווערכאַוס פֿאַר זעקס חדשים. אַז שוואַך צעל היץ ערשטער פול אָפּצאָל. ד י אנדער ע דרײע ן שטעל ן זי ך אפ . דער שוואַך צעל ווערט אָוווערטשאַרדזשד, דזשענערייץ גאַז, היץ אַרויף, און איצט איר האָבן אַ היגע אָוווערקראַנט צושטאַנד אין אַ איין צעל בשעת די פּאַק וואָולטידזש קוקט גוט.
פאַקטיש קאָנסעקווענסעס
די באַלדיק קאַנסאַקוואַנס איז היץ. סוסטאַינעד אָווערקוררענט ביי 2 קס ראַנג וועט שטופּן רובֿ סעלז איבער 60 גראַד אין אַ ביסל מינוט. דער צעל סערווייווז, מיסטאָמע, אָבער ציקל לעבן נעמט אַ שלאָגן.
ריפּיטיד אָוווערקוררענט געשעענישן מאַכן קיומיאַלאַטיוו שעדיקן. די SEI שיכטע אויף די אַנאָוד טיקאַנז. אינערלעכער קעגנשטעל קריפּס אַרויף. קאַפּאַציטעט פיידז. א צעל וואָס סטאַרטעד ביי 3000 מאַה און 20 מאַה, קען זיין 2400 מאַה און 35 מאַה נאָך 200 אַביוזינג סייקאַלז. עס וואָלט האָבן געמאכט 800 סייקאַלז אונטער געהעריק נוצן.
שטרענג אָוווערקוררענט -קורץ קרייַז טנאָים- קענען ענדיקן אַ צעל אין סעקונדעס. דער קראַנט פּיקס אין וועלכער די צעל ס ינערלעך קעגנשטעל לימאַץ עס צו. א גאָר באפוילן הויך- פליסן 18650 אין אַ שווער קורץ קענען זען 200-300 אַ ינסטאַנטאַניאַס קראַנט. די קוויטל וועלדז זענען אָפט דער ערשטער דורכפאַל פונט. אויב די טאַבס האַלטן, די זשעלע זעמל היץ אַזוי שנעל אַז ווענטינג גייט ין סעקונדעס.
איך האב געזען סעלז וואָס ווענטיד אַזוי שווער די positive היטל לאָנטשט אַריבער די לאַבאָראַטאָריע. זיכערקייַט ברילן זענען נישט אַפּשאַנאַל ווען טעסטינג קורץ קרייַז ענטפער.
שוץ לייַערס
גוט פּאַק פּלאַן ניצט קייפל שוץ מעקאַניזאַמז. קיין איין מיטל כאַנדאַלז יעדער דורכפאַל מאָדע.
PTCsזיצן אין רובֿ סילינדריקאַל סעלז פון רעפּיאַטאַבאַל מאַניאַפאַקטשערערז. זיי טריפּ באזירט אויף טעמפּעראַטור, נישט קראַנט גלייַך. א פּטק קען זיין רייטאַד צו האַלטן 7 אַ און גיין צו 15 אַ, אָבער דער יאַזדע מעקאַניזאַם איז טערמאַל. ענטפער צייט איז פּאַמעלעך - הונדערטער פון מיליסעקאַנדז צו סעקונדעס. PTCs וועט נישט ראַטעווען איר פון אַ שווער קורץ. זיי שעפּן מעסיק אָוווערקוררענט און געבן די פּאַק צייט צו קילן אַראָפּ.
פוסעסקלאַפּ אַמאָל און בלייַבן בלאָון. פּאַק- שטאַפּל פוסעס זענען סייזד העכער ווי נאָרמאַל אַפּערייטינג קראַנט מיט גרענעץ פֿאַר ינרוש און טראַנזשאַנץ. א 10A קעסיידערדיק פּאַק קען נוצן אַ 15A שנעל -בלאָזן פוסע. דער קאָריק קלירז אַ שווער קורץ פאַסטער ווי אַ PTC, טיפּיקלי אונטער 100ms ביי הויך שולד קעראַנץ. אבער עס אויך קילז די פּאַק פּערמאַנאַנטלי. וואָראַנטי קליימז נאָכפאָלגן.
שוץ ICsמאָניטאָר קראַנט דורך אַ זינען רעסיסטאָר. פּראָסט פּאַרץ פון Seiko, TI און אנדערע צושטעלן אָוווערקעראַנט טרעשכאָולדז פּראָוגראַמאַבאַל דורך פונדרויסנדיק ריזיסטערז אָדער כאַרדקאָדעד ינעווייניק. דיטעקשאַן דילייז לויפן טיפּיקלי 8-24ms. קורץ קרייַז דיטעקשאַן איז פאַסטער, אָפט אונטער 500 µs. די IC דרייווז פונדרויסנדיק FETs צו דיסקאַנעקט די פּאַק.
דער ווערט פון די זינען רעסיסטאָר איז וויכטיק. א 5mΩ זינען רעסיסטאָר גיט בעסער האַכלאָטע אָבער טראפנס מער וואָולטידזש און דיסאַפּייץ מער מאַכט אין הויך קעראַנץ. א 2mΩ רעסיסטאָר וויסט ווייניקער מאַכט אָבער דאַרף אַ מער שפּירעוודיק פראָנט סוף. רובֿ קאַנסומער פּאַקס נוצן 3-10mΩ דיפּענדינג אויף קראַנט קלאַס.
BMSאין גרעסערע פּאַקס מוסיף סייכל. אַקטיוו קראַנט לימיטינג אלא ווי נאָר יאַזדע / קיין- יאַזדע. טעמפּעראַטור -קאָמפּענסירט שוועלן. לאָגינג פון געשעענישן פֿאַר דיאַגנאָסטיקס. א גוט BMS ראַדוסאַז אָווערקוררענט לימאַץ ווי צעל טעמפּעראַטור ריסעס, בעכעסקעם די סעלז אין זייער זיכער אַפּערייטינג פֿענצטער אפילו אונטער דינאַמיש לאָודז.
CIDsאינעווייניק סעלז צושטעלן לעצטע-רעזאָרט מעטשאַניקאַל שוץ. די קראַנט ינטעראַפּט דיווייס אַקטאַווייץ אויף ינערלעך דרוק בויען. אין דער צייט ווען אַ CID טריפּס, דער צעל האט שוין יקספּיריאַנסט באַטייטיק דרוק. CID אַקטאַוויישאַן יוזשאַוואַלי מיטל אַז דער צעל איז ברעקל.
ספּעק שיץ און רעאַליטי
דאַטאַשיט רייטינגז יבערנעמען ספּעציפיש טנאָים. א Samsung 30Q רייטאַד פֿאַר 15A קעסיידערדיק אַסומז אַ 25 גראַד אַמביאַנט און טויגן קאָאָלינג. שטעקן דעם צעל אין אַן ינסאַלייטיד אָפּצוימונג ביי 35 גראַד אַמביאַנט און 15 אַ וועט שטופּן עס איבער זיכער טעמפּעראַטורעס.
דויפעק רייטינגז קוקן אַטראַקטיוו אָבער קומען מיט סטרינגס אַטאַטשט. א צעל קען פאָדערן 30 אַ פֿאַר 10 סעקונדעס, אָבער דאָס אַסומז אַז דער צעל סטאַרטעד ביי 25 גראַד און האט צייט צו קילן איידער דער ווייַטער דויפעק. צוריק -צו- צוריק פּאַלסיז אָן אָפּזוך צייט אָנקלייַבן היץ פּונקט ווי קעסיידערדיק קראַנט.
טשאַרדזשינג ראַטעס זענען אָפט מער קאָנסערוואַטיווע ווי אָפּזאָגן ראַטעס. א צעל וואָס כאַנדאַלז 20 אַ אָפּזאָגן קען בלויז דערלאָזן 4 אַ אָפּצאָל. ליטהיום פּלייטינג ריזיקירן איז די סיבה. עטלעכע נייַער סעלז מיט סיליציום-דאָפּט אַאָדעס זענען אפילו מער שפּירעוודיק צו אָפּצאָל קורס.
צעל עלטער ענדערונגען אַלץ. א נייַע צעל מיט 20mΩ ינערלעך קעגנשטעל כאַנדאַלז 20A בעסער ווי אַ יאָר -אַלט צעל ביי 30mΩ. פּאַק שוץ זאָל אַקאַונץ פֿאַר די סוף -פון -לעבן קעגנשטעל, ניט בלויז נייַ צעל ספּעקס.
טעסטינג אָווערקוררענט פּראַטעקשאַן
יעדער פּאַק פּלאַן דאַרף אָווערקוררענט וואַלאַדיישאַן. די פּרובירן ויסריכט ענינים.
עלעקטראָניש לאָודז דאַרפֿן צו זינקען קראַנט פאַסטער ווי די שוץ ריספּאַנד. א שוץ IC מיט 10ms דיטעקשאַן פאַרהאַלטן דאַרף אַ מאַסע וואָס ריטשאַז ציל קראַנט אין אונטער 1ms. פּאַמעלעך מאַסע ראַמפּע - אַרויף לעץ די שוץ יאַזדע פרי און גיט פאַלש בטחון.
קראַנט מעזשערמאַנט דאַרף באַנדווידט. א 10mΩ זינען רעסיסטאָר ביי 100A גיט 1V סיגנאַל. קאַפּטשערינג די פאַקטיש שפּיץ ריקווייערז בייַ מינדסטער 10 כז באַנדווידט, פּרעפעראַבלי מער. פאַרנעם פּראָבעס מיט געהעריק גראַונדינג ויסמיידן די ראַש פּראָבלעמס וואָס געבן מיסט דאַטן.
טעמפּעראַטור טעסטינג קאַטשאַז פּלאַן פּראָבלעמס אַז צימער טעמפּעראַטור טעסטינג מיסאַז. שוץ יק טרעשכאָולדז דריפט מיט טעמפּעראַטור. FET Rds(on) ינקריסיז ביי הויך טעמפּעראַטור, אַדינג וואָולטידזש קאַפּ. זינען רעסיסטאָר TCR ענינים ווען די רעסיסטאָר היץ אַרויף פון גייט פארביי שולד קראַנט. טעסט ביי -20 גראַד, +25 גראַד, און +55 גראַד מינימום.
די פּראָבע מאַטריץ ווערט גרויס. באַשולדיקונג אָוווערקוררענט, אָפּזאָגן אָוווערקוררענט, קורץ קרייַז. יעדער אין דרייַ טעמפּעראַטורעס. יעדער ביי קייפל סאָק לעוועלס ווייַל צעל ימפּידאַנס וועריז מיט אָפּצאָל שטאַט. מולטיפּלי דורך מוסטער גרייס פֿאַר סטאַטיסטיש בטחון. א גרונטיק וואַלאַדיישאַן לויפט הונדערטער פון טעסץ.
סטאַנדאַרדס אַז ענין
UL 2054קאָווערס פּאָרטאַטיוו באַטאַרייע פּאַקס פֿאַר צפון אמעריקאנער מארקפלעצער. קורץ קרייַז טעסטינג אַפּלייז אַ טויט קורץ פֿאַר 10 סעקונדעס. די פּאַק זאָל נישט כאַפּן פייַער אָדער ופרייַסן. די טעמפּעראַטור איז מאָניטאָרעד אָבער קיין ספּעציפיש שיעור איז גערופֿן. דאָס איז אַ מינימום באַר.
יעק 62133-2אַפּלייז ינטערנאַשאַנאַלי. פונדרויסנדיק קורץ קרייַז טעסטינג ניצט ווייניקער ווי 100mΩ גאַנץ קרייַז קעגנשטעל געהאלטן פֿאַר איין שעה אָדער ביז טעמפּעראַטור סטייבאַלייזיז. מער סטרינדזשאַנט ווי UL 2054 אויף געדויער.
יו.ען. 38.3רעגירט שיפּינג. טעסט 5 ריקווייערז אַ קורץ דורך ווייניקער ווי 0.1Ω. סעלז אָדער באַטעריז מוזן נישט דיסאַסעמבאַל אָדער כאַפּן פייַער. דאָס איז וויכטיק ווייַל פיילינג UN 38.3 מיטל אַז דיין פּראָדוקט קענען ניט זיין טראַנספּאָרטאַד ליגאַלי.
SAE J2464קאָווערס EV אַפּלאַקיישאַנז מיט טייטער רעקווירעמענץ. די קורץ קרייַז קעגנשטעל טראפנס צו 5mΩ און טערמאַל / מעטשאַניקאַל קרייטיריאַ זענען מער ספּעציפיש.
דורכגיין די טעסץ טוט נישט מיינען אַז די שוץ פּלאַן איז גוט. עס מיטל די שוץ פּלאַן איז טויגן פֿאַר סערטאַפאַקיישאַן. פאַקטיש -וועלט זידלען קענען יקסיד די פּראָבע טנאָים.
פּאַק דיזיין טשויס
דראָט מאָס קומט אַרויף קעסיידער. ונדערסיזעד דראָט מוסיף קעגנשטעל און קריייץ היץ אין קאַנעקשאַנז. די דראָט זיך קען שעפּן דעם קראַנט, אָבער קרימפּעד טערמינאַלס אָדער סאַדער דזשוינץ ווערן הייס ספּאַץ. פּאַקס אומגעקערט פֿאַר "באַטאַרייע דורכפאַל" אָפט ווייַזן פארברענט דראָט טערמינאַלס בשעת די סעלז זענען פייַן.
קאַנעקטער סעלעקציע איז אן אנדער שוואַך פונט. XT60 קאַנעקטערז זענען סאַפּאָוזאַדלי רייטאַד פֿאַר 60 אַ קעסיידערדיק. אַז ראַנג אַסומז גאנץ קרימפּס און ריין קאָנטאַקטן. אין פיר, דערייטיד דורך 30-40% פֿאַר רילייאַבילאַטי. אַנדערסאָן פּאָווערפּאָלעס האָבן ענלעך קאַנסידעריישאַנז.
טאַב וועלדינג אויף סעלז דאַרף ופמערקזאַמקייַט. א גוט וועלד האט נידעריק קעגנשטעל און מעטשאַניקאַל שטאַרקייַט. א קאַלט וועלד קוקט פייַן אָבער פיילז אונטער ווייבריישאַן אָדער טערמאַל סייקלינג. א פארברענט וועלד האט דאַמידזשד די קענען און קריייץ אַ שוואַך אָרט. וועלד סקעדזשולז דאַרפֿן וואַלאַדיישאַן מיט ציען טעסטינג און קעגנשטעל מעזשערמאַנט.
טערמאַל פאַרוואַלטונג טייז אין אָווערקוררענט פיייקייט. א פּאַק מיט אַקטיוו קאָאָלינג קענען ונטערהאַלטן העכער קעראַנץ ווי אַ געחתמעט פּאַק מיט קיין לופט לויפן. עטלעכע דיזיינז נוצן טערמיסטאָרז אויף סעלז צו צינגל קראַנט רעדוקציע איידער טעמפּעראַטורעס ווערן קריטיש.
די טייקאַווייַ
אָווערקוררענט קילז ליטהיום באַטעריז. מאל שנעל, מאל פּאַמעלעך, אָבער שטענדיק דאַמידזשינג. קראַנט לימאַץ עקסיסטירן פֿאַר סיבות טייד צו פיזיק און כעמיע, נישט אַרביטראַריש קאָנסערוואַטיזאַם.
גוט שוץ ריקווייערז קייפל לייַערס ווייַל יעדער שוץ טיפּ האט וויקנאַסאַז. PTCs זענען פּאַמעלעך. פוסעס זענען איין -שאָס. ICs אָפענגען אויף זינען אַקיעראַסי. BMS מוסיף קאָס און קאַמפּלעקסיטי. CIDs מיינען אַז די צעל איז שוין דאַמידזשד.
טעסטינג דאַרף צו פאַרטראַכטנ פאַקטיש נוצן טנאָים און זידלען סינעריאָוז. פאָרן סערטאַפאַקיישאַן טעסץ איז נייטיק אָבער נישט גענוג.
פּאַק פּלאַן ברירות -דראָט, קאַנעקטערז, טערמאַלס, מאַרדזשאַנז- באַשטימען צי דער שוץ פאקטיש פּראַטעקץ אָדער נאָר קוקט גוט אויף פּאַפּיר.
די סעלז איך צוטרוי קומען פון מאַניאַפאַקטשערערז מיט קאָנסיסטענט קוואַליטעט און ארויס דאַטן. די פּאַקס איך צוטרוי נוצן שוץ סערקאַץ פון רעפּיאַטאַבאַל ווענדאָרס מיט געהעריק אַפּלאַקיישאַן פּלאַן. אַלץ אַנדערש געץ באהאנדלט מיט וואָרענען ביז פּראָווען אַנדערש.
