В настоящее время литиевые батареи все более широко используются в различных цифровых устройствах, таких как ноутбуки, цифровые фотоаппараты и цифровые видеокамеры. Кроме того, они также имеют широкие перспективы в автомобилях, мобильных базовых станциях и энергоаккумулирующих электростанциях. В этом случае использование батарей уже не проявляется по отдельности, как в мобильных телефонах, а больше в виде последовательных или параллельных аккумуляторных батарей.
Емкость и срок службы аккумуляторной батареи связаны не только с каждой отдельной батареей, но и с согласованностью между каждой батареей. Плохая согласованность значительно снизит производительность аккумуляторной батареи. Постоянство саморазряда является важной частью влияющих факторов. Аккумулятор с непостоянным саморазрядом будет иметь большую разницу в SOC после периода хранения, что значительно повлияет на его емкость и безопасность.
Почему происходит саморазряд?
При открытой батарее указанная выше реакция не происходит, но мощность все равно будет снижаться, что в основном вызвано саморазрядом батареи. Основными причинами саморазряда являются:
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 аккумулятора или недостаточного сопротивления между внешними свинцовыми оболочками (внешние проводники, влажность).
в) Реакции электрод/электролит, такие как коррозия анода или восстановление катода из-за электролита, примесей.
г. Частичное разложение активного материала электрода.
е. Пассивация электродов из-за продуктов разложения (нерастворимых веществ и адсорбированных газов).
е. Электрод механически изношен или сопротивление между электродом и токосъемником увеличивается.
Влияние саморазряда
Саморазряд приводит к падению емкости во время хранения.Несколько типичных проблем, вызванных чрезмерным саморазрядом:
1. Автомобиль слишком долго стоял на стоянке и не заводится;
2. Перед тем, как аккумулятор был помещен на хранение, напряжение и другие параметры были в норме, а при транспортировке оказалось, что напряжение низкое или даже нулевое;
3. Летом, если автомобильный GPS-навигатор установлен в автомобиле, то через некоторое время его мощность или время использования будут явно недостаточными, даже если аккумулятор вздулся.
Саморазряд приводит к увеличению разницы в уровне заряда аккумуляторов и снижению емкости аккумуляторной батареи.
Из-за непостоянного саморазряда батареи SOC батареи в аккумуляторной батарее будет отличаться после хранения, и производительность батареи снизится. Клиенты часто могут столкнуться с проблемой снижения производительности после получения аккумуляторной батареи, которая хранилась в течение определенного периода времени. Когда разница SOC достигает около 20%, емкость комбинированной батареи составляет всего 60%~70%.
Как решить проблему больших различий в уровне заряда, вызванных саморазрядом?
Проще говоря, нам нужно только сбалансировать мощность батареи и передать энергию ячейки высокого напряжения ячейке низкого напряжения. В настоящее время существует два способа: пассивная балансировка и активная балансировка
Пассивное выравнивание заключается в подключении балансировочного резистора параллельно к каждой ячейке батареи. Когда ячейка заранее достигает перенапряжения, батарея все еще может заряжаться и заряжать другие батареи с низким напряжением. Эффективность этого метода выравнивания невысока, а теряемая энергия теряется в виде тепла. Выравнивание должно выполняться в режиме зарядки, а ток выравнивания обычно составляет от 30 мА до 100 мА.
Активный эквалайзерОбычно балансирует аккумулятор, передавая энергию и передавая энергию ячеек с избыточным напряжением в некоторые ячейки с низким напряжением. Этот метод выравнивания имеет высокую эффективность и может быть выравниван как в состоянии заряда, так и разряда. Его ток выравнивания в десятки раз больше, чем ток пассивного выравнивания, обычно между 1A-10A.
Время публикации: 17 июня 2023 г.
