В момента литиевите батерии се използват все по-широко в различни цифрови устройства, като лаптопи, цифрови фотоапарати и цифрови видеокамери. Освен това, те имат широки перспективи и в автомобили, мобилни базови станции и електроцентрали за съхранение на енергия. В този случай използването на батерии вече не се проявява самостоятелно, както при мобилните телефони, а по-скоро под формата на последователни или паралелни батерии.
Капацитетът и животът на батерията не са свързани само с всяка отделна батерия, но и с консистентността между отделните батерии. Лошата консистентност значително ще намали производителността на батерията. Консистентността на саморазреждането е важна част от влияещите фактори. Батерия с непостоянно саморазреждане ще има голяма разлика в нивото на заряд (SOC) след определен период на съхранение, което ще повлияе значително на нейния капацитет и безопасност.
Защо се случва саморазреждане?
Когато батерията е отворена, горната реакция не се случва, но мощността все пак ще намалее, което се дължи главно на саморазреждането на батерията. Основните причини за саморазреждане са:
а. Вътрешно изтичане на електрони, причинено от локална електронна проводимост на електролита или други вътрешни къси съединения.
б. Външно електрическо утечка поради лоша изолация на уплътненията или гарнитурите на батерията или недостатъчно съпротивление между външните оловни обвивки (външни проводници, влажност).
в. Реакции електрод/електролит, като например корозия на анода или редукция на катода поради електролитни примеси.
г. Частично разлагане на активния материал на електрода.
д. Пасивация на електродите поради продукти от разлагане (неразтворими вещества и адсорбирани газове).
е. Електродът е механично износен или съпротивлението между електрода и токоприемника се е увеличило.
Влияние на саморазреждането
Саморазреждането води до спад на капацитета по време на съхранение.Няколко типични проблема, причинени от прекомерно саморазреждане:
1. Колата е паркирана твърде дълго и не може да бъде запалена;
2. Преди съхранение на батерията, напрежението и другите показатели са нормални, а при доставката се установява, че напрежението е ниско или дори нулево;
3. През лятото, ако GPS устройството за кола е поставено в колата, захранването или времето за използване очевидно ще бъдат недостатъчни след определен период от време, дори и батерията да е изпъкнала.
Саморазреждането води до увеличени разлики в зарядното състояние (SOC) между батериите и намален капацитет на батерийния пакет.
Поради неравномерното саморазреждане на батерията, зарядното състояние (SOC) в батерията ще бъде различно след съхранение и производителността на батерията ще намалее. Клиентите често могат да се сблъскат с проблема с влошаване на производителността, след като получат батерия, която е била съхранявана за определен период от време. Когато разликата в SOC достигне около 20%, капацитетът на комбинираната батерия е само 60%~70%.
Как да се реши проблемът с големите разлики в зарядното състояние (SOC), причинени от саморазреждане?
Просто казано, трябва само да балансираме мощността на батерията и да прехвърлим енергията от високоволтовата клетка към нисковолтовата клетка. В момента има два начина: пасивно балансиране и активно балансиране.
Пасивното изравняване е свързването на балансиращ резистор паралелно към всяка батерия. Когато една клетка достигне предварително пренапрежение, батерията все още може да се зарежда и да зарежда други нисковолтови батерии. Ефективността на този метод на изравняване не е висока и загубената енергия се губи под формата на топлина. Изравняването трябва да се извърши в режим на зареждане, а изравнителният ток обикновено е от 30mA до 100mA.
Активен еквалайзерОбикновено балансира батерията чрез прехвърляне на енергия и прехвърля енергията на клетките с прекомерно напрежение към някои клетки с ниско напрежение. Този метод на изравняване е с висока ефективност и може да бъде изравнен както в състояние на зареждане, така и в състояние на разреждане. Неговият изравнителен ток е десетки пъти по-голям от пасивния изравнителен ток, обикновено между 1A-10A.
Време на публикуване: 17 юни 2023 г.
