Trenutačno se litijeve baterije sve više koriste u raznim digitalnim uređajima kao što su prijenosna računala, digitalne kamere i digitalne video kamere. Osim toga, također imaju široke izglede u automobilima, mobilnim baznim stanicama i elektranama za pohranu energije. U ovom slučaju, korištenje baterija se više ne pojavljuje samostalno kao kod mobitela, već više u obliku serijskih ili paralelnih baterijskih paketa.
Kapacitet i životni vijek baterije ne odnose se samo na svaku pojedinačnu bateriju, već i na konzistentnost svake baterije. Loša konzistencija uvelike će smanjiti učinkovitost baterije. Dosljednost samopražnjenja važan je dio čimbenika utjecaja. Baterija s nedosljednim samopražnjenjem imat će veliku razliku u SOC-u nakon razdoblja skladištenja, što će uvelike utjecati na njezin kapacitet i sigurnost.
Zašto dolazi do samopražnjenja?
Kada je baterija otvorena, gornja 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 u elektrolitu ili drugim unutarnjim kratkim spojevima.
b. Vanjsko curenje struje zbog loše izolacije brtvi ili brtvila baterije ili nedovoljnog otpora između vanjskih olovnih ljuski (vanjski vodiči, vlaga).
c. Reakcije elektroda/elektrolit, kao što je korozija anode ili redukcija katode zbog elektrolita, nečistoća.
d. Djelomična razgradnja aktivnog materijala elektrode.
e. Pasivizacija elektroda zbog produkata razgradnje (netopivi i adsorbirani plinovi).
f. Elektroda je mehanički istrošena ili otpor između elektrode i kolektora postaje veći.
Utjecaj samopražnjenja
Samopražnjenje dovodi do pada kapaciteta tijekom skladištenja.Nekoliko tipičnih problema uzrokovanih prekomjernim samopražnjenjem:
1. Automobil je bio predugo parkiran i ne može se upaliti;
2. Prije nego što se baterija stavi u skladište, napon i druge stvari su normalni, a kada se otpremi, ustanovi se da je napon nizak ili čak nula;
3. Ljeti, ako je automobilski GPS postavljen na automobil, snaga ili vrijeme korištenja očito će biti nedostatno nakon određenog vremena, čak i ako je baterija ispupčena
Samopražnjenje dovodi do povećanja razlika u SOC između baterija i smanjenog kapaciteta baterije
Zbog nedosljednog samopražnjenja baterije, SOC baterije u paketu baterija bit će drugačiji nakon skladištenja, a performanse baterije će se smanjiti. Kupci se često mogu susresti s problemom degradacije performansi nakon što prime bateriju koja je bila pohranjena neko vrijeme. Kada SOC razlika dosegne oko 20%, kapacitet kombinirane baterije je samo 60%~70%.
Kako riješiti problem velikih SOC razlika uzrokovanih samopražnjenjem?
Jednostavno, samo trebamo uravnotežiti snagu baterije i prenijeti energiju visokonaponske ćelije na niskonaponsku ćeliju. Trenutno postoje dva načina: pasivno balansiranje i aktivno balansiranje
Pasivno izjednačavanje je povezivanje otpornika za uravnoteženje paralelno sa svakom baterijskom ćelijom. Kada ćelija unaprijed dosegne prenapon, baterija se još uvijek 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 općenito je 30 mA do 100 mA.
Aktivni ekvilajzeropćenito balansira 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 u oba stanja punjenja i pražnjenja. Njegova struja izjednačenja je nekoliko desetaka puta veća od pasivne struje izjednačenja, općenito između 1A-10A.
Vrijeme objave: 17. lipnja 2023
