Descarga de pulsos de iones de litio para mejorar las características de salida

Hay muchos estudios científicos realizados sobre la carga por pulsos de las baterías de iones de litio. Sin embargo, no he encontrado casi ninguno en descargas de pulso.
Aquí está probablemente uno de los pocos.

Este estudio emplea un efecto bien conocido de las baterías de iones de litio para regenerar el voltaje después de que se interrumpió la carga, aumentando así drásticamente la energía específica (Wh/kg).

" La figura muestra una comparación entre la descarga de corriente constante y pulsada a 600 A/m. La descarga de corriente constante finaliza aproximadamente en 2 s, mientras que la pulsación da como resultado un tiempo total de 16 s, lo que aumenta la capacidad de descarga 8 veces " .Descarga pulsada vs descarga constante

Obviamente, no brindará ningún beneficio cuando la carga constante se aplique a una sola batería; sin embargo, al distribuir la carga constante en forma de pulso dentro del paquete de baterías, debería prolongar en gran medida su capacidad y su vida útil.

Además del control activo necesario, no veo ningún inconveniente adicional en este enfoque.

¿Por qué no se convirtió en un estándar de facto dentro del mercado de dispositivos alimentados por batería?

Realmente agradecería cualquier documentación de referencia sobre este tema.

Además de que no veo evidencia en su gráfico para respaldar esa afirmación, necesitaría un circuito adicional que cuesta dinero y espacio
Agregué una descripción para la imagen de la URL del estudio anterior.
Este parece ser un caso muy artificial. ¿Cuál es la tasa de descarga de esa batería en particular y su capacidad nominal? 100C? 200C? Actualmente suena como "si le haces esto mal a tu batería, es malo. Si haces lo malo de esa manera, es un poco menos malo".
Corrientes más altas = pérdidas I^2R más altas, por lo que dudo seriamente que los "pulsos" de cualquier tipo aumenten la eficiencia de forma innata. Asegúrese de medir la carga total de entrada y salida, no solo la corriente máxima (en un ciclo de trabajo bajo). Sí, la duración de los pulsos es mucho más larga, pero ¿cuánta energía real se entregó?
Ok, la misma URL a la que he dado el enlace afirma: "Durante las descargas de alta tasa, se desarrollan gradientes pronunciados en las concentraciones que dan como resultado capacidades de descarga mucho más bajas que la capacidad de descarga teórica. Podría ser tan bajo como 2% para un 30C ( 600 A/m 2) descarga de corriente constante". 600 A/m, 30C es una batería LiPo estándar utilizada en vehículos aéreos no tripulados.

Respuestas (1)

El artículo deja bastante claro que no están midiendo la capacidad de trabajo de la celda, sino su capacidad bajo abuso (30C en una celda no diseñada para alta descarga) y está por debajo del 2% de su capacidad nominal.

En ese contexto, la "descarga de pulso" simplemente reduce la tasa de descarga media a (tasa de descarga * ciclo de trabajo) y eso "mejora" la capacidad 8 veces, a 16% o aproximadamente 1/6 de su capacidad nominal. Como análisis de la química de la célula es interesante, pero no muy impresionante.

El ciclo de trabajo parece ser del 10 %, inferido del eje de tiempo (160 s) y el tiempo de descarga indicado (16 s).

Entonces, si intentara distribuir pulsos en varias unidades para lograr una potencia continua, necesitaría (ignorando las complejidades de sincronizar y cambiar entre ellas) 10 de estas baterías.

En ese contexto, la pregunta interesante es, ¿cómo se compararía esta solución con la vida útil de las mismas 10 celdas operadas en paralelo, cada una descargada a una tasa de 3C y, por lo tanto, sujeta a mucho menos abuso? Y el artículo no hace esa pregunta.

No lo sé, pero sospecho firmemente que puede obtener una mayor capacidad de 10 celdas paralelas descargadas a 3C, siempre que preste atención al equilibrio de celdas durante la carga y la descarga.

Aún así, ¿tiene esto algún mérito en aplicaciones que necesitan potencia de pulso? Solo si ofrece beneficios sobre una batería continuamente descargada a 3C para recargar un capacitor capaz de sostener los pulsos.

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