В настоящее время литиевые батареи все более широко используются в различных цифровых устройствах, таких как ноутбуки, цифровые фотоаппараты и цифровые видеокамеры. Кроме того, у них также есть широкие перспективы в производстве автомобилей, мобильных базовых станций и электростанций для хранения энергии. В этом случае использование батарей больше не проявляется в одиночку, как в мобильных телефонах, а скорее в виде последовательных или параллельных аккумуляторных блоков.
Емкость и срок службы аккумуляторной батареи зависят не только от каждой отдельной батареи, но также от совместимости каждой батареи. Плохая последовательность значительно снижает производительность аккумуляторной батареи. Регулярность саморазряда является важной частью влияющих факторов. Аккумулятор с непостоянным саморазрядом будет иметь большую разницу в SOC после периода хранения, что сильно повлияет на его емкость и безопасность.
Почему происходит саморазряд?
При разомкнутом аккумуляторе вышеуказанная реакция не происходит, но мощность все равно будет снижаться, что в основном вызвано саморазрядом аккумулятора. 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. Электродно-электролитные реакции, такие как коррозия анода или восстановление катода из-за примесей электролита.
д. Частичное разложение активного материала электрода.
е. Пассивация электродов из-за продуктов разложения (нерастворимых веществ и адсорбированных газов).
ф. Электрод механически изнашивается или сопротивление между электродом и токосъёмником становится больше.
Влияние саморазряда
Саморазряд приводит к падению емкости при хранении.Несколько типичных проблем, вызванных чрезмерным саморазрядом:
1. Автомобиль слишком долго стоял на стоянке и не заводится;
2. Перед помещением аккумулятора на хранение напряжение и другие параметры в норме, а при отправке обнаруживается, что напряжение низкое или даже нулевое;
3. Летом, если автомобильный GPS установлен на автомобиле, мощность или время использования через некоторое время будут явно недостаточными, даже если батарея разряжена.
Саморазряд приводит к увеличению разницы в уровне заряда между батареями и снижению емкости аккумуляторной батареи.
Из-за неравномерного саморазряда аккумулятора уровень заряда аккумулятора в аккумуляторном блоке после хранения будет другим, и производительность аккумулятора снизится. Клиенты часто могут столкнуться с проблемой снижения производительности после получения аккумуляторной батареи, хранившейся в течение определенного периода времени. Когда разница SOC достигает около 20%, емкость комбинированной батареи составляет всего 60%~70%.
Как решить проблему большой разницы SOC, вызванной саморазрядом?
Проще говоря, нам нужно только сбалансировать мощность аккумулятора и передать энергию высоковольтного элемента низковольтному элементу. В настоящее время существует два способа: пассивная балансировка и активная балансировка.
Пассивное выравнивание заключается в подключении балансировочного резистора параллельно каждому элементу батареи. Когда ячейка заранее достигает перенапряжения, батарею все равно можно заряжать и заряжать другие низковольтные батареи. Эффективность этого метода выравнивания невысока, а потерянная 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 батарею путем передачи энергии и передает энергию ячеек с чрезмерным напряжением к некоторым ячейкам с низким напряжением. Этот метод выравнивания имеет высокую эффективность и может выравниваться как в состоянии заряда, так и в состоянии разряда. Его ток выравнивания в десятки раз превышает ток пассивного выравнивания, обычно составляет 1–10 А.
Время публикации: 17 июня 2023 г.
