Trenutno se litijeve baterije sve više koriste u raznim digitalnim uređajima kao što su prijenosna računala, digitalni fotoaparati i digitalne video kamere. Osim toga, imaju široke perspektive i u automobilima, mobilnim baznim stanicama i elektranama za pohranu energije. U ovom slučaju, upotreba baterija više se ne pojavljuje samostalno kao u mobilnim telefonima, već više u obliku serijskih ili paralelnih baterijskih sklopova.
Kapacitet i vijek trajanja baterije nisu povezani samo sa svakom pojedinačnom baterijom, već i s konzistentnošću između svake baterije. Loša konzistentnost uvelike će smanjiti performanse baterije. Konzistentnost samopražnjenja važan je dio utjecajnih čimbenika. Baterija s nekonzistentnim samopražnjenjem imat će veliku razliku u stanju napunjenosti (SOC) nakon određenog razdoblja skladištenja, što će uvelike utjecati na njezin kapacitet i sigurnost.
Zašto dolazi do samopražnjenja?
Kada je baterija otvorena, gore navedena reakcija se ne događa, ali snaga će se i dalje smanjivati, što je uglavnom uzrokovano samopražnjenjem baterije. Glavni razlozi samopražnjenja su:
a. Unutarnje curenje elektrona uzrokovano lokalnim provođenjem elektrona elektrolita ili drugim unutarnjim kratkim spojevima.
b. Vanjsko električno curenje zbog loše izolacije brtvi ili zaptivki baterije ili nedovoljnog otpora između vanjskih olovnih ljuski (vanjski vodiči, vlaga).
c. Reakcije elektrode/elektrolita, poput korozije anode ili redukcije katode zbog nečistoća elektrolita.
d. Djelomična razgradnja aktivnog materijala elektrode.
e. Pasivizacija elektroda zbog produkata raspadanja (netopivih i adsorbiranih plinova).
f. Elektroda je mehanički istrošena ili se otpor između elektrode i kolektora struje poveća.
Utjecaj samopražnjenja
Samopražnjenje dovodi do pada kapaciteta tijekom skladištenja.Nekoliko tipičnih problema uzrokovanih prekomjernim samopražnjenjem:
1. Automobil je predugo parkiran i ne može se pokrenuti;
2. Prije skladištenja baterije, napon i ostale stvari su normalni, a utvrđeno je da je napon nizak ili čak nula kada se isporučuje;
3. Ljeti, ako se automobilski GPS postavi na automobil, vrijeme napajanja ili korištenja će očito biti nedovoljno nakon nekog vremena, čak i uz ispražnjenu bateriju.
Samopražnjenje dovodi do povećanih razlika u napunjenosti baterija (SOC) između baterija i smanjenog kapaciteta baterijskog sklopa.
Zbog neravnomjernog samopražnjenja baterije, stanje napunjenosti baterije u baterijskom paketu bit će drugačije nakon skladištenja, a performanse baterije će se smanjiti. Kupci se često mogu susresti s problemom smanjenja performansi nakon što prime baterijski paket koji je uskladišten određeno vrijeme. Razlika u stanju napunjenosti dosegne oko 20%., kapacitet kombinirane baterije je samo 60%~70%.
Kako riješiti problem velikih razlika u napunjenosti (SOC) uzrokovanih samopražnjenjem?
Jednostavno rečeno, samo trebamo balansirati snagu baterije i prenijeti energiju visokonaponske ćelije na niskonaponsku ćeliju. Trenutno postoje dva načina: pasivno balansiranje i aktivno balansiranje.
Pasivno izjednačavanje je spajanje otpornika za balansiranje paralelno sa svakom baterijskom ćelijom. Kada ćelija unaprijed dostigne prenapon, baterija se i dalje može puniti i puniti druge niskonaponske baterije. Učinkovitost ove metode izjednačavanja nije visoka, a izgubljena energija gubi se u obliku topline. Izjednačavanje se mora provesti u načinu punjenja, a struja izjednačavanja je općenito od 30mA do 100mA.
Aktivni ekvilajzerOpćenito uravnotežuje bateriju prijenosom energije i prenosi energiju ćelija s prekomjernim naponom na neke ćelije s niskim naponom. Ova metoda izjednačavanja ima visoku učinkovitost i može se izjednačiti i u stanju punjenja i u stanju pražnjenja. Njegova struja izjednačavanja je desetke puta veća od struje pasivnog izjednačavanja, općenito između 1A i 10A.
Vrijeme objave: 17. lipnja 2023.
