Obecnie baterie litowe są coraz szerzej stosowane w różnych urządzeniach cyfrowych, takich jak notebooki, aparaty cyfrowe i cyfrowe kamery wideo. Ponadto, mają one również szerokie perspektywy zastosowania w samochodach, stacjach bazowych telefonii komórkowej i elektrowniach magazynujących energię. W tym przypadku baterie nie występują już w izolacji, jak w telefonach komórkowych, lecz częściej w postaci szeregowych lub równoległych pakietów baterii.
Pojemność i żywotność akumulatora zależą nie tylko od poszczególnych akumulatorów, ale także od ich spójności. Niska spójność znacznie obniży wydajność akumulatora. Spójność samorozładowania jest ważnym czynnikiem wpływającym na ten stan. Akumulator o niespójnym samorozładowaniu będzie miał dużą różnicę w stopniu naładowania po okresie przechowywania, co znacząco wpłynie na jego pojemność i bezpieczeństwo.
Dlaczego dochodzi do samorozładowania?
Gdy akumulator jest otwarty, powyższa reakcja nie występuje, ale moc nadal spada, co jest spowodowane głównie samorozładowaniem akumulatora. Głównymi przyczynami samorozładowania są:
a. Wewnętrzny wyciek elektronów spowodowany lokalnym przewodzeniem elektronów elektrolitu lub innymi wewnętrznymi zwarciami.
b. Zewnętrzny upływ prądu spowodowany słabą izolacją uszczelek lub podkładek akumulatora albo niewystarczającą rezystancją pomiędzy zewnętrznymi osłonami przewodów (przewodniki zewnętrzne, wilgoć).
c. Reakcje elektrody/elektrolitu, takie jak korozja anody lub redukcja katody na skutek obecności elektrolitu i zanieczyszczeń.
d. Częściowy rozkład materiału aktywnego elektrody.
e. Pasywacja elektrod spowodowana produktami rozkładu (nierozpuszczalnymi i zaadsorbowanymi gazami).
f. Elektroda uległa mechanicznemu zużyciu lub rezystancja między elektrodą i kolektorem prądu stała się większa.
Wpływ samorozładowania
Samorozładowanie powoduje spadek pojemności podczas przechowywania.Oto kilka typowych problemów spowodowanych nadmiernym samorozładowaniem:
1. Samochód był zaparkowany zbyt długo i nie można go uruchomić;
2. Przed przechowywaniem akumulatora napięcie i inne parametry są normalne, a jeśli okaże się, że napięcie jest niskie lub nawet zerowe podczas transportu;
3. Latem, jeśli w samochodzie znajduje się GPS, po pewnym czasie jego moc lub czas użytkowania będą ewidentnie niewystarczające, nawet przy naładowanej baterii
Samorozładowanie prowadzi do większych różnic w stopniu naładowania baterii i zmniejszenia pojemności akumulatora.
Z powodu nierównomiernego samorozładowania akumulatora, stan naładowania akumulatora w pakiecie będzie się różnić po przechowywaniu, a wydajność akumulatora ulegnie pogorszeniu. Klienci często spotykają się z problemem pogorszenia wydajności po otrzymaniu akumulatora, który był przechowywany przez dłuższy czas. Różnica w stanie naładowania akumulatora sięga około 20%., pojemność łącznej baterii wynosi tylko 60%~70%.
Jak rozwiązać problem dużych różnic SOC spowodowanych samorozładowaniem?
Po prostu musimy tylko zrównoważyć moc akumulatora i przenieść energię z ogniwa wysokiego napięcia do ogniwa niskiego napięcia. Obecnie istnieją dwa sposoby: równoważenie pasywne i równoważenie aktywne.
Pasywne wyrównywanie napięcia polega na równoległym podłączeniu rezystora równoważącego do każdego ogniwa akumulatora. Gdy ogniwo osiągnie przepięcie, akumulator może być nadal ładowany, a także ładowane są inne akumulatory niskonapięciowe. Wydajność tej metody wyrównywania napięcia nie jest wysoka, a straty energii są odprowadzane w postaci ciepła. Wyrównywanie napięcia musi być przeprowadzane w trybie ładowania, a prąd wyrównywania napięcia wynosi zazwyczaj od 30 mA do 100 mA.
Aktywny korektorZazwyczaj równoważy napięcie akumulatora poprzez transfer energii i przekazuje energię ogniw o zbyt wysokim napięciu do niektórych ogniw o niskim napięciu. Ta metoda wyrównywania charakteryzuje się wysoką wydajnością i może być stosowana zarówno w stanie ładowania, jak i rozładowania. Prąd wyrównywania jest kilkadziesiąt razy większy niż prąd wyrównywania pasywnego i zazwyczaj mieści się w przedziale 1–10 A.
Czas publikacji: 17-06-2023
