Das Batemo Cell Model der Lithium-Ionen-Batteriezelle Samsung INR21700-48X(2) ist ein hochpräzises, physikalisches Batteriemodell mit globaler Gültigkeit. Als digitaler Zwilling fügt es sich nahtlos in Ihre Forschung, Entwicklung und Batterieanalytik ein, indem er Ihre Entscheidungen auf Simulationen stützt.
| Herkunft der Zelle | erworben vom freien Markt |
| Zellformat | 21700 |
| Abmessungen | 21,1 x 70,6 mm |
| Gewicht | 68.6 g |
| Kapazität Definition
Die Nennleistung stammt aus dem Datenblatt des Herstellers, sofern verfügbar. Wenn das Datenblatt nicht verfügbar ist, wird die Nennleistung geschätzt. Batemo hat die C/10-Kapazität gemessen, indem die Zelle bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C von 100 % mit einem konstanten Strom von 0,48 A (0,1 C) bis zum Erreichen einer Spannung von 2,5 V entladen wurde. Die thermische Randbedingung ist freie Konvektion. |
Nennwert 4,80 Ah C/10 4,66 Ah |
| Strom Definition
Alle Angaben sind Messergebnisse aus dem Batemo-Batterielabor. Der kontinuierliche Strom ist der höchste Strom, der die Zelle vollständig entlädt, ohne sie zu überhitzen. Dazu wird die Zelle bei einer Umgebungstemperatur von 25°C von 100% Ladezustand (SOC) mit einem konstanten Strom entladen, bis ein Restladezustand von 10% und entweder die untere Spannungsgrenze von 2,5V oder 90% der maximalen Oberflächentemperatur (63°C) erreicht ist. Der Peak-Strom ist der Strom, den die Zelle 5 Minuten lang liefern kann. Die Zelle wird daher bei einer Umgebungstemperatur von 25°C mit einem konstanten Strom von 100% SOC entladen, bis sie nach 5 Minuten entweder die untere Spannungsgrenze von 2,5V oder die maximale Oberflächentemperatur von 70°C erreicht. Bei Zellen, die die maximale Oberflächentemperatur erreichen, wird der gemessene Strom direkt als Peak-Strom genommen. Bei Zellen, die die maximale Oberflächentemperatur nach 5 Minuten nicht erreichen, weil sie zuvor die untere Spannungsgrenze tangieren, wird der gemessene Strom mit einem Korrekturfaktor multipliziert, welcher denjenigen Strom schätzt, den die Zelle innerhalb von 5 Minuten auf die maximale Oberflächentemperatur erhitzt hätte. Die thermische Randbedingung ist freie Konvektion. Diese Betriebsbedingungen können außerhalb der Spezifikationen des Zellenherstellers liegen. |
kontinuierlich 11,8 A Spitze 22,7 A |
| Energie Definition
Batemo hat die C/10-Energie gemessen, indem die Zelle bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C von 100 % mit einem konstanten Strom von 0,48 A (0,1 C) bis zum Erreichen einer Spannung von 2,5 V entladen wurde. Die thermische Randbedingung ist freie Konvektion. |
C/10 17.1 Wh |
| Leistung Definition
Alle Angaben sind Messergebnisse aus dem Batemo-Batterielabor. Die Peak-Leistung ist die höchste Leistung, die die Zelle vollständig entlädt, ohne sie zu überhitzen. Dazu wird die Zelle von 100% Ladezustand (SOC) bei einer Umgebungstemperatur von 25°C mit einem konstanten Strom entladen, bis ein Restladezustand von 10% und entweder die untere Spannungsgrenze von 2,5V oder 90% der maximalen Oberflächentemperatur ( 63°C) erreicht ist. Die Peak-Leistung ist die Leistung, die die Zelle für 5 Minuten liefern kann. Die Zelle wird daher bei einer Umgebungstemperatur von 25°C mit einem konstanten Strom von 100% SOC entladen, bis sie nach 5 Minuten entweder die untere Spannungsgrenze von 2,5V oder die maximale Oberflächentemperatur von 70°C erreicht. Bei Zellen, die die maximale Temperaturgrenze erreichen, wird die gemessene Leistung direkt als Peak-Leistung übernommen. Bei Zellen, die die maximale Oberflächentemperatur nach 5 Minuten nicht erreichen, weil sie zuerst die untere Spannungsgrenze erreichen, wird die gemessene Leistung mit einem Korrekturfaktor multipliziert, der die Leistung abschätzt, mit der die Zelle innerhalb von 5 Minuten auf die maximale Oberflächentemperatur aufgeheizt worden wäre. Die thermische Randbedingung ist freie Konvektion. Diese Betriebsbedingungen können außerhalb der Spezifikationen des Zellenherstellers liegen. |
kontinuierlich 40,6 W Spitze 79,2 W |
| Energiedichte Definition
Die Energiedichten ergeben sich aus der C/10-Energie, dem Zellgewicht und dem Zellvolumen. |
gravimetrisch 249 Wh/kg volumetrisch 692 Wh/l |
| Leistungsdichte Definition
Die Leistungsdichten ergeben sich aus der Peak-Leistung, dem Zellgewicht und dem Zellvolumen. |
gravimetrisch 1,15 kW/kg volumetrisch 3,21 kW/l |
Samsung INR21700-48X(2) Model
Das Batemo-Zellmodell der Lithium-Ionen-Batteriezelle Samsung INR21700-48X(2) ist ein hochpräzises, physikalisches Zellmodell mit globaler Gültigkeit. Als digitaler Zwilling fügt es sich nahtlos in Ihre Forschung, Entwicklung und Batterieanalytik ein, indem er Ihre Entscheidungen auf Simulationen stützt. Sehen Sie sich die Details an, um mehr über die Funktionen und Möglichkeiten des Batemo Cell Model zu erfahren. Batemo demonstriert die Präzision und Validität des Batemo Cell Models durch Vergleich von Batteriesimulation und Messdaten in dem unten angegebenen Bereich. Die Validierung ist umfassend und die experimentelle Charakterisierung deckt den gesamten Betriebsbereich der Zelle ab: Bei niedrigen und hohen Temperaturen, bis zum maximalen Strom und im gesamten Ladezustandsbereich.
| SOC-Bereich | 0 … 100% |
| Strombereich Definition Der Strombereich entspricht den im Batemo-Batterielabor verwendeten elektrischen Stromgrenzen. Die genaue Definition des aktuellen sicheren Betriebsbereichs der Zelle entnehmen Sie bitte dem Datenblatt Samsung INR21700-48X(2). |
-26 A Entladung … 10 A Ladung (-6.0C … 2.0C) |
| Spannungsbereich Definition Der Spannungsbereich entspricht den elektrischen Spannungsgrenzen, wie sie im Batemo-Batterielabor verwendet werden. Die genaue Definition des spannungssicheren Betriebsbereichs der Zelle entnehmen Sie bitte dem Datenblatt Samsung INR21700-48X(2). |
2,5 … 4,2 V |
| Temperaturbereich Definition Der Temperaturbereich entspricht den thermischen Grenzwerten, die im Batemo-Batterielabor verwendet werden. Die genaue Definition des temperatursicheren Betriebsbereichs der Zelle entnehmen Sie bitte dem Datenblatt Samsung INR21700-48X(2). |
-20 … 70 °C |
Außerdem wird die Validierung des Batemo Cell Models völlig transparent sein. Das Batemo Cell Data-Paket enthält die Rohdaten der Messungen und Simulationen. Für alle Experimente werden die Modellgenauigkeit hinsichtlich Spannung, Temperatur, Leistung und Energie berechnet. Dies ermöglicht eine unkomplizierte Bewertung und Analyse der Gültigkeit des Batemo Cell Models. Die Diagramme zeigen eine Auswahl charakteristischer Daten der Zelle Samsung INR21700-48X(2) zur Bewertung der Zellenleistung. Die Vorhersage des Batemo Cell Models wird einbezogen, sobald das Batemo-Zellenmodell fertiggestellt ist.
Entladeverhalten
- Entladeverhalten: Das elektrische und thermische Entladeverhalten ist stark nichtlinear.
- Pulsverhalten: Die Form der verschiedenen Strompulse ändert sich stark.
- Energieverhalten: Die Grafik veranschaulicht, wie viel Energie die Zelle bei unterschiedlichen Leistungen liefern kann.
- Leistungsverhalten: Je mehr Leistung die Zelle liefert, desto kürzer kann sie diese Leistung liefern.
- Thermische Eigenschaften: Je größer die thermischen Verluste sind, desto stärker erwärmt sich die Zelle, was zu einer höheren verbrauchten Leistung führt.
Pulsverhalten
show experiment definitions
Die Zelle wird mit verschiedenen konstanten Strömen bei verschiedenen Umgebungstemperaturen ausgehend von 100% SOC entladen. Die thermische Randbedingung ist freie Konvektion. Die Messung stoppt, wenn entweder die Spannung von 2,5 V oder die Oberflächentemperatur von 70 °C erreicht wird.
Die Zelle wird mit Strompulsen gefolgt von Ruhephasen bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen ausgehend von 100 % SOC entladen. Die thermische Randbedingung ist freie Konvektion. Die Messung stoppt, wenn entweder die Spannung von 2,5 V oder die Oberflächentemperatur von 70 °C erreicht wird. Das Diagramm zeigt eine vergrößerte Ansicht der Messung um einen der Pulse zu visualisieren.
Die Zelle wird ausgehend von 100% SOC mit verschiedenen konstanten Strömen bei 25°C entladen. Die thermische Randbedingung ist freie Konvektion. Die Messung stoppt, wenn entweder die Spannung von 2,5 V oder die Oberflächentemperatur von 70 °C erreicht wird. Das Diagramm zeigt die ausgetauschte Energie und die mittlere Batterieleistung während des Experiments.
Die Zelle wird ausgehend von 100% SOC mit verschiedenen konstanten Strömen bei 25°C entladen. Die thermische Randbedingung ist freie Konvektion. Die Messung stoppt, wenn entweder die Spannung von 2,5 V oder die Oberflächentemperatur von 70 °C erreicht wird. Die Grafik zeigt die Versuchsdauer und die mittlere Batterieleistung während der Messung.
Die Zelle wird ausgehend von 100% SOC mit verschiedenen konstanten Strömen bei 25°C entladen. Die thermische Randbedingung ist freie Konvektion. Die Messung stoppt, wenn entweder die Spannung von 2,5 V oder die Oberflächentemperatur von 70 °C erreicht wird. Das Diagramm zeigt die Oberflächentemperatur der Zelle am Ende sowie die mittlere Leistung während des Experiments.
Energieverhalten
Wie viel Energie wird bereitgestellt?
Leistungsverhalten
Wie lange kann die Leistung erbracht werden?
Thermisches Verhalten
Wie heiß wird die Zelle?
Die durchschittlichen Genauigkeiten und die unterstützten Simulationswerkzeuge werden veröffentlicht, sobald das Batemo Cell Model fertiggestellt ist.
Samsung INR21700-48X(2) Data
Batemo bietet eine umfassende, experimentelle Charakterisierung der Lithium-Ionen-Batteriezelle Samsung INR21700-48X(2). Die Daten enthalten Messergebnisse für den gesamten Betriebsbereich der Zelle. Die nachstehenden Beschreibungen und Diagramme erläutern und zeigen die verfügbaren Messungen. Der Batemo Cell Viewer ermöglicht eine einfache und schnelle Analyse, sowie Auswertung und Vergleich der Daten. Weitere Informationen finden Sie in den Details.
Konstantströme
Die Zelle wird mit verschiedenen konstanten Strömen bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen ausgehed von 100% SOC entladen oder ausgehend von 0% SOC geladen. Die thermische Randbedingung ist freie Konvektion. Die Messung stoppt, wenn entweder die Spannung von 2,5V oder 4,2V oder die Oberflächentemperatur von 70°C erreicht wird. Das Diagramm zeigt, für welche Umgebungstemperaturen, sowie Lade- und Entladekonstantströme Messungen verfügbar sind.
Pulsströme
Die Zelle wird mit Strompulsen, gefolgt von Ruhephasen, bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen ausgehend von 100 % SOC entladen oder ausgehend von 0 % SOC geladen. Die thermische Randbedingung ist freie Konvektion. Die Messung stoppt, wenn entweder die Spannung von 2,5V oder 4,2V oder die Oberflächentemperatur von 70°C erreicht wird. Das Diagramm zeigt, für welche Umgebungstemperaturen und Impulsströme Messungen verfügbar sind.
Leistungsprofile
Die Zelle liefert ein typisches Leistungsprofil ab 100 % SOC bei verschiedenen Umgebungstemperaturen. Die thermische Randbedingung ist freie Konvektion. Die Messung stoppt, wenn entweder die Spannung von 2,5 V oder die Oberflächentemperatur von 70 °C erreicht wird. In der Tabelle ist zusammengefasst, für welche Umgebungstemperaturen das Profil verfügbar ist.
| Umgebungstemperatur | Verfügbar |
|---|---|
| -20 °C |  |
| 0 °C | |
| 25 °C | |
| 40 °C | |
