PL 
EnglishDomyślny
Українська🔋 Symulator akumulatora litowo-jonowego
Symuluj cykle ładowania i rozładowania akumulatora Li-ion, interkalację, stan naładowania (SoC), utratę pojemności i rezystancję wewnętrzną.
Podobne symulacje
O tej symulacji
Ta symulacja modeluje ogniwo litowo-jonowe ładowane i rozładowywane przy wybranym C-rate. Stan naładowania (SoC) zmienia się w miarę przemieszczania się jonów między anodą grafitową a katodą typu NMC, a napięcie na zaciskach jest obliczane jako Vt = OCV(SoC) ± I·Rint, gdzie napięcie obwodu otwartego podąża za odcinkowo zdefiniowaną krzywą w stylu Nernsta dopasowaną do chemii 3,0–4,2 V. Rezystancja wewnętrzna sama zależy od temperatury, rosnąc w zimnie i nieznacznie malejąc powyżej 25°C, a suwak degradacji pojemności trwale zmniejsza dostępny zakres SoC, naśladując starzejące się ogniwo. Ładowanie i rozładowanie zatrzymują się automatycznie przy granicach 4,25 V i 2,95 V, zwiększając licznik cykli.
🔬 Co pokazuje
Jony Li⁺ przemieszczające się między anodą grafitową a katodą NMC przez elektrolit, wraz z paskiem napięcia na zaciskach, panelem krzywej OCV względem SoC oraz przewijanym wykresem historii napięcia/SoC, aktualizowanymi na żywo w miarę ładowania lub rozładowania ogniwa.
🎮 Jak korzystać
Naciśnij Ładuj lub Rozładuj, aby rozpocząć cykl, albo Resetuj, by wrócić do 50% SoC. Dostosuj C-rate (0,1–5C), by zmienić szybkość ładowania/rozładowania, temperaturę (-20 do 60°C), by zobaczyć jej wpływ na rezystancję wewnętrzną, rezystancję wewnętrzną (10–500 mΩ) bezpośrednio oraz degradację pojemności (0–30%), by zasymulować starzejące się ogniwo o zmniejszonej dostępnej pojemności.
💡 Czy wiesz, że...
Chipy statystyk śledzą na żywo SoC, napięcie, prąd, moc, liczbę cykli i dostępną pojemność. Zauważ, że napięcie na zaciskach podczas ładowania jest zawsze nieco wyższe niż napięcie obwodu otwartego, a podczas rozładowania nieco niższe — ta różnica to spadek I·Rint, który rośnie tym bardziej, im szybciej ładujesz lub rozładowujesz.
Najczęściej zadawane pytania
Co właściwie reprezentuje stan naładowania (SoC)?
SoC to ułamek dostępnej pojemności akumulatora aktualnie zmagazynowanej energii, wyrażony jako 0–100%. W tej symulacji odpowiada liczbie jonów litu interkalowanych w anodzie grafitowej względem katody: przy wysokim SoC większość jonów znajduje się w anodzie, a podczas rozładowania migrują z powrotem do katody, obniżając SoC w kierunku 0%.
Dlaczego napięcie na zaciskach różni się od krzywej OCV?
Napięcie obwodu otwartego (OCV) to wartość, jaką ogniwo pokazywałoby bez przepływu prądu, i podąża za ustaloną krzywą w kształcie litery S w funkcji SoC. Pod obciążeniem napięcie na zaciskach to OCV plus lub minus spadek napięcia na rezystancji wewnętrznej (I·Rint): wyższe podczas ładowania, niższe podczas rozładowania. Dlatego to samo SoC może pokazywać różne napięcia w zależności od C-rate oraz od tego, czy ładujesz, czy rozładowujesz.
Dlaczego rezystancja wewnętrzna zmienia się z temperaturą?
Niższe temperatury spowalniają mobilność jonów litu w elektrolicie i na granicach elektrod, co zwiększa rezystancję wewnętrzną — symulacja podnosi Rint o mniej więcej 1,2% na stopień poniżej 25°C. Cieplejsze warunki nieznacznie zmniejszają rezystancję, poprawiając transport jonów, choć rzeczywiste ogniwa ostatecznie cierpią z powodu przyspieszonych reakcji ubocznych w wysokiej temperaturze, co nie jest tu modelowane jako zmiana rezystancji.
Co powoduje utratę pojemności w rzeczywistym akumulatorze Li-ion?
Wielokrotne cykle ładowania i rozładowania stopniowo i nieodwracalnie zmniejszają, ile ładunku może pomieścić ogniwo. Głównymi przyczynami są wzrost warstwy międzyfazowej elektrolit-ciało stałe (SEI) na anodzie, osadzanie się litu podczas szybkiego lub zimnego ładowania oraz mechaniczne pękanie cząstek elektrod. Suwak degradacji pojemności naśladuje to, zmniejszając maksymalny dostępny zakres SoC oraz liczbę jonów pokazywanych w animacji.
Dlaczego ładowanie i rozładowanie zatrzymują się automatycznie przy pewnych napięciach?
Rzeczywiste ogniwa Li-ion mają bezpieczne limity napięcia: ładowanie powyżej mniej więcej 4,2–4,3 V lub rozładowanie poniżej około 3,0 V przyspiesza degradację i może wywołać niebezpieczne reakcje. Symulacja odtwarza to, kończąc cykl ładowania przy SoC = 100% lub granicy 4,25 V, a rozładowanie przy SoC = 0% lub granicy 2,95 V, po czym zwiększa licznik cykli.