Obecnie baterie litowe są coraz szerzej stosowane w różnych urządzeniach cyfrowych, takich jak notebooki, aparaty cyfrowe i cyfrowe kamery wideo. Ponadto mają również szerokie perspektywy w samochodach, mobilnych stacjach bazowych i elektrowniach magazynujących energię. W tym przypadku stosowanie baterii nie pojawia się już samo, jak w telefonach komórkowych, ale bardziej w formie szeregowych lub równoległych pakietów baterii.
Pojemność i żywotność akumulatora nie są związane tylko z każdym pojedynczym akumulatorem, ale również ze spójnością między poszczególnymi akumulatorami. Słaba spójność znacznie obniży wydajność akumulatora. Spójność samorozładowania jest ważną częścią czynników wpływających. Akumulator o niespójnym samorozładowaniu będzie miał dużą różnicę w SOC po okresie przechowywania, co znacznie wpłynie na jego pojemność i bezpieczeństwo.
Dlaczego dochodzi do samorozładowania?
Gdy akumulator jest otwarty, powyższa reakcja nie występuje, ale moc nadal będzie spadać, co jest spowodowane głównie przez samorozładowanie akumulatora. Głównymi powodami 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 ołowianymi (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 na skutek produktów rozkładu (nierozpuszczalnych i zaadsorbowanych gazów).
f. Elektroda jest zużyta mechanicznie lub rezystancja między elektrodą a kolektorem prądu staje się większa.
Wpływ samorozładowania
Samorozładowanie powoduje spadek pojemności podczas przechowywania.Oto kilka typowych problemów wywołanych nadmiernym samorozładowaniem:
1. Samochód był zaparkowany zbyt długo i nie można go uruchomić;
2. Przed przechowywaniem akumulatora napięcie i inne parametry są prawidłowe, a po wysłaniu akumulatora okazuje się, że napięcie jest niskie lub nawet wynosi zero;
3. Latem, jeśli w samochodzie zostanie umieszczony samochodowy odbiornik GPS, po pewnym czasie jego moc lub czas użytkowania będą ewidentnie niewystarczające, nawet przy napęczniałej baterii
Samorozładowanie prowadzi do większych różnic w stopniu naładowania baterii i zmniejszenia pojemności akumulatora
Ze względu na niespójne samorozładowanie akumulatora, SOC akumulatora w zestawie akumulatorów będzie się różnić po przechowywaniu, a wydajność akumulatora ulegnie zmniejszeniu. Klienci często mogą napotkać problem pogorszenia wydajności po otrzymaniu zestawu akumulatorów, który był przechowywany przez pewien czas. Gdy różnica SOC osiągnie około 20%, łączna pojemność baterii wynosi tylko 60%~70%.
Jak rozwiązać problem dużych różnic SOC spowodowanych samorozładowaniem?
Po prostu, musimy tylko zrównoważyć moc baterii i przenieść energię z ogniwa wysokiego napięcia do ogniwa niskiego napięcia. Obecnie istnieją dwa sposoby: pasywne równoważenie i aktywne równoważenie
Wyrównywanie pasywne polega na podłączeniu rezystora równoważącego równolegle do każdej celi akumulatora. Gdy cela osiągnie przepięcie z wyprzedzeniem, akumulator nadal może być ładowany i ładować inne akumulatory niskonapięciowe. Wydajność tej metody wyrównywania nie jest wysoka, a tracona energia jest tracona w postaci ciepła. Wyrównywanie musi być przeprowadzane w trybie ładowania, a prąd wyrównywania wynosi zazwyczaj od 30 mA do 100 mA.
Aktywny korektorgeneralnie równoważy baterię poprzez przenoszenie energii i przenosi energię ogniw z nadmiernym napięciem do niektórych ogniw z niskim napięciem. Ta metoda wyrównywania ma wysoką wydajność i może być wyrównywana zarówno w stanie ładowania, jak i rozładowania. Jej prąd wyrównywania jest kilkadziesiąt razy większy niż prąd wyrównywania pasywnego, generalnie między 1A-10A.
Czas publikacji: 17-06-2023
