銅溶解是指鋰離子電池中不良的電化學反應,其中陽極集流體中的銅溶解到電解質中,通常是在過度放電或低壓濫用條件下發生的。
預防策略:
強大的 BMS 保護,避免深度放電
安全SoC儲存視窗(例如,> 20%)
陽極塗層或替代集電器(例如碳塗層銅)
防過放電保護保險絲或電路的電池設計
銅溶解是指鋰離子電池中不良的電化學反應,其中陽極集流體中的銅溶解到電解質中,通常是在過度放電或低壓濫用條件下發生的。
預防策略:
強大的 BMS 保護,避免深度放電
安全SoC儲存視窗(例如,> 20%)
陽極塗層或替代集電器(例如碳塗層銅)
防過放電保護保險絲或電路的電池設計
庫侖(符號:C,中文:庫侖)是電荷的國際單位制單位,用來測量電荷的多寡。在電池領域,庫侖是表示電池充放電電量的重要單位:1庫侖等於1安培電流在1秒內通過的電荷量(1C=1A×1s)。
庫侖計數是一種常用來估算電池荷電狀態(SOC)的演算法,其基本原理是透過對電池充放電電流隨時間的變化進行積分來計算電池剩餘電量。
電流是指電荷隨時間流動的速率。它是衡量電池充放電過程中電子流動速度的重要參數。其單位為安培 (A)。
在電池產業,「循環」是指電池一次完整的充放電過程。具體來說,一個循環包括一次充電(電池能量從外部輸入)和一次放電(電池能量向外部輸出)。一個循環不一定代表從0%充電到100%,再放電到0%,而是指充放電總容量達到電池的標稱容量。
循環次數是衡量電池壽命的重要指標之一。電池經歷多次循環後,其容量和性能會逐漸衰減,因此「循環壽命」通常用來表示電池在容量下降到初始值的一定百分比(例如80%)之前所能完成的循環次數。
循環老化是指電池在反覆充放電(即多次循環)過程中,性能逐漸下降的現象。隨著電池循環次數的增加,其容量、電壓穩定性和能量效率都會下降。這個過程
社交媒體
電極材料結構機械損傷
電解質分解產生副反應;
SEI膜(固體電解質界面)反覆破裂和重建;
鋰沉積或活性鋰的損失。
圓柱形電芯是指外觀呈圓柱形的電池電芯結構,是目前應用最廣泛的電池形式,廣泛應用於電動工具、電動車、儲能係統、消費性電子等領域。
優點:
標準化程度高:自動化生產效率高,品質一致性好
散熱性能好:圓柱形對流面大,利於熱管理
機械穩定性強:比軟包電池具有更好的抗壓性能
成本成熟度:已形成規模化量產體系
數據分析是指分析電池在製造、測試、運作或退役過程中的性能的系統方法。
常見的分析方法:
描述性統計(平均值、變異數、箱線圖等)
趨勢分析(如容量衰減曲線、電阻變化趨勢)
異常檢測(確定是否有過熱、過壓、端子焊接異常等)
迴歸建模和預測(預測 SOH 或 RUL)
聚類和分類(識別不同的使用模式或故障類型)
機器學習/深度學習方法(用於智慧診斷和控制最佳化)
數據驅動模型是指基於大量歷史或即時數據,運用統計方法、機器學習或人工智慧建立的預測或判別模型。這些模型無需明確的物理機製表達式即可對電池行為進行建模。在電池產業,此類模型廣泛應用於效能預測、健康評估、安全監測和智慧控制。
直流電 (DC) 是指電流在電路中單向流動的電能形式,其電壓保持恆定或緩慢變化。直流電廣泛應用於電池系統、電動車、儲能設備和電子設備。
在電池中的作用:
所有電池都輸出直流電流
電池化學反應產生的電子流動方向是固定的,因此自然產生直流輸出
在儲能係統中,逆變器(DC-AC逆變器)負責將直流電轉換成交流電,以適應電網。
DCR,即直流內阻,是指在恆定直流電流作用下,電池內部材料、電解液、電極介面等所造成的電壓損失所對應的電阻值。它是衡量電池性能和健康狀態的重要電氣參數之一。
請注意:
DCR與溫度和充電狀態(SoC)密切相關,需要標準化的測試條件
與交流內阻(ACR)測量電池在高頻訊號下的阻抗行為不同,DCR更接近實際工作負載下的效能。
枝晶生長是指在電池充電過程中,金屬離子(特別是鋰、鋅或鈉)在負極表面不均勻沉積,形成類似樹枝或針狀金屬結構的現象。這種現像在鋰金屬電池或過度充電鋰離子電池中尤其常見。
枝晶形成的原因:過充電(高倍率)、低溫條件下充電、負極材料表面缺陷或活性分佈不均勻、電解液成分不當或SEI膜穩定性差、過度充電或循環策略異常。
放電深度(DoD)是電池已使用容量與額定總容量的比值,表示電池在單一放電週期內釋放的能量。 DoD是評估電池使用狀態、循環壽命和壽命衰減的重要指標。
數位化調試是指在電池系統或儲能係統交付前後,利用數位模型、感測器資料、模擬平台和自動化工具對系統進行遠端驗證、測試、最佳化和配置確認的過程。這個概念是傳統「現場調試」的數位升級,尤其適用於大型電池儲能係統 (BESS)、電網整合專案和智慧製造。
數位孿生是一種數據驅動的虛擬模型,可以即時映射現實世界系統的狀態和行為。它將實體實體(例如電池、電池系統或儲能電站)與數位世界連接起來,創建一個可以模擬、監控、預測和優化其整個運行生命週期的「數位副本」。
放電曲線是描述電池在放電過程中電壓、電流、時間和溫度變化行為的圖形或資料集,反映電池在特定工作條件下的性能,是評估電池容量、內阻、健康狀態 (SOH) 和熱特性的關鍵指標。
放電是指電池在向外電路提供電能的同時,將電池中儲存的化學能轉換為電能的過程。該過程透過外部負載進行,使電子從負極流向正極,從而驅動設備運作。
注意:過度放電(Overdischarge)會造成不可逆的容量損失、負極銅箔沉積、內部短路,甚至熱失控;不均勻放電會加劇電芯間的不平衡,影響整體壽命;高倍率放電會加速熱量的積累,需要良好的散熱系統。
續駛里程是指電動車在充滿電的情況下能夠持續行駛的最大距離,通常以公里(km)或英里(mi)表示,是衡量電動車性能和能源效率的核心指標之一。
電池容量(kWh)電池儲存的能量越大,潛在行駛里程越長。
能量消耗效率(Wh/km) 每公里所需能量越低,行駛里程越長。
耐久性是指電池或儲能係統在長期運作過程中保持性能和結構完整性的能力,涵蓋其在經歷多次充放電循環、環境應力和負載變化後的性能穩定性、壽命性能和抗故障能力。
影響耐久性的因素:
陽極/陰極/電解質)決定反應的穩定性和副反應的形成速率
充放電策略(C-rate、DoD)高頻或深度充放電加速老化
東部互聯電網是美國(以及加拿大部分地區)的主要輸電電網之一,覆蓋北美約2/3的人口。它是北美電力系統中四大互連電網之一,透過少量直流(DC)互聯線路與其他互聯電網(如西部互聯電網、ERCOT互聯電網、魁北克互聯電網)進行物理連接。

