В настоящее время литий-ионные батареи все шире используются в различных цифровых устройствах, таких как ноутбуки, цифровые фотоаппараты и цифровые видеокамеры. Кроме того, они также имеют широкие перспективы в автомобилях, базовых станциях мобильной связи и электростанциях с накопителями энергии. В этом случае использование батарей уже не ограничивается одиночными батареями, как в мобильных телефонах, а все чаще осуществляется в виде последовательно или параллельно соединенных батарейных блоков.
Емкость и срок службы аккумуляторного блока зависят не только от каждого отдельного аккумулятора, но и от стабильности характеристик всех аккумуляторов. Низкая стабильность значительно снизит производительность аккумуляторного блока. Важным фактором является стабильность саморазряда. Аккумулятор с нестабильной саморазрядностью будет иметь значительные колебания уровня заряда после периода хранения, что существенно повлияет на его емкость и безопасность.
Почему происходит самопроизвольная выписка из больницы?
Когда батарея разомкнута, описанная выше реакция не происходит, но мощность всё равно снижается, что в основном вызвано саморазрядом батареи. Основные причины саморазряда:
а. Внутренняя утечка электронов, вызванная локальной электронной проводимостью электролита или другими внутренними короткими замыканиями.
б. Внешняя утечка тока из-за плохой изоляции уплотнений или прокладок батареи или недостаточного сопротивления между внешними свинцовыми оболочками (внешние проводники, влажность).
c. Реакции электрод/электролит, такие как коррозия анода или восстановление катода из-за примесей в электролите.
d. Частичное разложение активного материала электрода.
т. е. Пассивация электродов вследствие продуктов разложения (нерастворимых веществ и адсорбированных газов).
f. Электрод изношен механически или сопротивление между электродом и токосъемником увеличивается.
Влияние саморазряда
Саморазряд приводит к снижению емкости во время хранения.Несколько типичных проблем, вызванных чрезмерным саморазрядом:
1. Автомобиль слишком долго стоял на стоянке и не заводится;
2. Перед помещением батареи на хранение напряжение и другие параметры должны быть в норме, а при транспортировке обнаруживается, что напряжение низкое или даже равно нулю;
3. Летом, если автомобильный GPS-навигатор установлен в автомобиле, заряда батареи или времени работы будет явно недостаточно через некоторое время, даже при вздутии аккумулятора.
Саморазряд приводит к увеличению разницы в уровне заряда между батареями и снижению емкости аккумуляторного блока.
Из-за непостоянного саморазряда батареи уровень заряда (SOC) в аккумуляторном блоке после хранения будет различаться, и производительность батареи снизится. Часто клиенты сталкиваются с проблемой снижения производительности после получения аккумуляторного блока, который хранился в течение некоторого времени. Когда разница в уровне заряда достигает примерно 20%,Емкость комбинированной батареи составляет всего 60–70%.
Как решить проблему больших различий в состоянии заряда, вызванных саморазрядом?
Проще говоря, нам нужно лишь сбалансировать мощность батареи и передать энергию высоковольтного элемента низковольтному. В настоящее время существует два способа: пассивная балансировка и активная балансировка.
Пассивное выравнивание напряжения заключается в параллельном подключении балансировочного резистора к каждой ячейке батареи. Если ячейка заранее достигает перенапряжения, батарея может продолжать заряжаться и заряжать другие низковольтные батареи. Эффективность этого метода выравнивания невысока, а потери энергии происходят в виде тепла. Выравнивание должно проводиться в режиме зарядки, а ток выравнивания обычно составляет от 30 до 100 мА.
Активный эквалайзерЭтот метод выравнивания обычно балансирует батарею, передавая энергию из ячеек с избыточным напряжением в ячейки с низким напряжением. Он обладает высокой эффективностью и может быть использован как в режиме заряда, так и в режиме разряда. Ток выравнивания в десятки раз больше, чем при пассивном выравнивании, и обычно составляет от 1 до 10 А.
Дата публикации: 17 июня 2023 г.
