Komprese LiFePo4 baterie

[TomHC]

Tl;dr

Too long, didn't read

[Valdano]

Vliv komprese na články je poměrně komplikovaný proces závislý na řadě faktorů. Na vaše předešlé dotazy nelze odpovědět, protože současná míra poznatků v této oblasti k tomu zatím není dostatečná. Takže z odkazované studie jen hrubý souhrn viz červeně zvýrazněný text níže.

Řízené zatížení pomáhá stabilizovat vnitřní rozhraní a udržovat elektrochemicko-mechanickou integritu. Mírné zatížení zlepšuje kontakt mezi částicemi, vytlačuje zachycené plyny, zabraňuje delaminaci elektrod, snižuje tvorbu plynu a zpomaluje úbytek kapacity. Nadměrné zatížení však přináší kontraproduktivní účinky: zúžení pórů v elektrodách a separátorech omezuje transport iontů, zvyšuje vnitřní odpor a urychluje parazitické reakce. Tyto dvojí účinky zdůrazňují křehkou rovnováhu mezi prospěšnou a škodlivou kompresí. Odkazovaná studie zdůrazňuje, že komprese, ačkoli je dle autorů té studie nezbytná, musí být pečlivě optimalizována.

Studie ač vychází z měření článků LFP je omezena na ve studii definované laboratorní podmínky a výsledky tedy zatím nejsou dostatečně obecné k jejich transformaci na reálné konkrétní podmínky toho či ono uživatele.

[leoshavla]

Mně z toho vychází že pružiny mají smysl

[Mex]

Souhlas.
Pružiny ano.
Ale chce to i pružné spojky. Třeba já jsem k článkům dostal tvrdé propojky.

[Valdano]

Ano vhodnost použití pružin se dá vyvozovat i z doporučení např. u výrobce EVE, který u svých LFP článků typu MB31 uvádí v datasheetu doporučenou kompresi v rozmezí 3000N až 7000N s následujícím upozorněním.

4.6 Síla komprese buněk

Tabulka 13 Parametry limitů síly stlačení buněk
Doporučená kompresní síla: 3000 N až 7000 N
Okamžitá maximální kompresní síla: ≤ 10000 N
Kompresní síla článku nesmí být větší než 10000 N, jinak může dojít k poškození článku.

4.7 Síla bobtnání článku

Vlastnosti, jako je tloušťka elektrody, mohou vést k rozpínání článku během používání, což generuje sílu, a tato síla se zvyšuje se snižováním kapacity článku. Síla bobtnání článku při BOL a EOL (60% SOH) viz Tabulka 3:

Síla bobtnání
při 70% SOH: ≤ 50000 N
při 60% SOH: ≤ 60000 N

Zákazník musí při návrhu modulu plně zohlednit vliv síly bobtnání. Produkt generuje během používání roztažnou sílu a tato roztažná síla je přibližně 60000 N, když se kapacita článku sníží na 60 % za zkušebních podmínek 15 mm ocelového plechu + 0,0 mm mezera (prostor pro roztažení buněk). Zákazníci musí při návrhu produktu zohlednit spolehlivost strukturální pevnosti a při seskupování článků se doporučuje rezervovat roztažný prostor 2,0 mm až 2,5 mm.