Наразі літієві батареї дедалі ширше використовуються в різних цифрових пристроях, таких як ноутбуки, цифрові камери та цифрові відеокамери. Крім того, вони також мають широкі перспективи в автомобілях, мобільних базових станціях та електростанціях накопичення енергії. У цьому випадку використання батарей більше не відбувається окремо, як у мобільних телефонах, а частіше у вигляді послідовного або паралельного з'єднання акумуляторних блоків.
Ємність та термін служби акумуляторної батареї залежать не лише від окремого акумулятора, але й від стабільності заряду між акумуляторами. Погана стабільність значно знижує продуктивність акумулятора. Стабільність саморозряду є важливою частиною факторів, що впливають. Акумулятор з нестабільним саморозрядом матиме значну різницю в заряді після певного періоду зберігання, що значно вплине на його ємність та безпеку.
Чому відбувається саморозряд?
Коли акумулятор відкритий, вищезгадана реакція не відбувається, але потужність все одно зменшується, що головним чином спричинено саморозрядом акумулятора. Основними причинами саморозряду є:
a. Внутрішній витік електронів, спричинений локальною електронною провідністю електроліту або іншими внутрішніми короткими замиканнями.
b. Зовнішній електричний витік через погану ізоляцію ущільнень або прокладок акумулятора або недостатній опір між зовнішніми свинцевими оболонками (зовнішні провідники, вологість).
c. Реакції електрода/електроліту, такі як корозія анода або відновлення катода через домішки електроліту.
d. Часткове розкладання активного матеріалу електрода.
e. Пасивація електродів через продукти розкладання (нерозчинні речовини та адсорбовані гази).
f. Електрод механічно зношений або опір між електродом та струмознімачом збільшився.
Вплив саморозряду
Саморозряд призводить до падіння ємності під час зберігання.Кілька типових проблем, спричинених надмірним саморозрядом:
1. Автомобіль занадто довго стояв на стоянці і не може бути заведений;
2. Перед тим, як акумулятор буде поміщено на зберігання, напруга та інші показники є нормальними, а під час доставки виявляється, що напруга низька або навіть нульова;
3. Влітку, якщо автомобільний GPS-навігатор встановлено в машині, через деякий час його заряду або часу використання буде явно недостатньо, навіть якщо акумулятор розряджений.
Саморозряд призводить до збільшення різниці в заряді акумуляторів (SOC) та зменшення ємності акумуляторного блоку.
Через нерівномірний саморозряд акумулятора, рівень заряду (SOC) акумулятора в акумуляторному блоці буде відрізнятися після зберігання, а його продуктивність знизиться. Клієнти часто стикаються з проблемою погіршення продуктивності після отримання акумуляторного блоку, який зберігався протягом певного часу. Різниця в SOC досягає приблизно 20%., ємність комбінованого акумулятора становить лише 60%~70%.
Як вирішити проблему великих відмінностей у зарядному стані (SOC), спричинених саморозрядом?
Простіше кажучи, нам потрібно лише збалансувати потужність акумулятора та передати енергію високовольтного елемента на низьковольтний елемент. Наразі існує два способи: пасивне балансування та активне балансування.
Пасивне вирівнювання полягає у паралельному підключенні балансувального резистора до кожного елемента акумулятора. Коли елемент досягає перенапруги заздалегідь, акумулятор все ще може заряджатися та заряджати інші низьковольтні акумулятори. Ефективність цього методу вирівнювання невисока, а втрата енергії відбувається у вигляді тепла. Вирівнювання має виконуватися в режимі заряджання, а струм вирівнювання зазвичай становить від 30 мА до 100 мА.
Активний еквалайзерЗазвичай балансує акумулятор, передаючи енергію та передаючи енергію елементів із надмірною напругою деяким елементам із низькою напругою. Цей метод вирівнювання має високу ефективність і може бути вирівняний як у стані заряду, так і в стані розряду. Його струм вирівнювання в десятки разів більший, ніж струм пасивного вирівнювання, зазвичай між 1A-10A.
Час публікації: 17 червня 2023 р.
