V současné době se lithiové baterie stále častěji používají v různých digitálních zařízeních, jako jsou notebooky, digitální fotoaparáty a digitální videokamery. Kromě toho mají široké uplatnění i v automobilech, mobilních základnových stanicích a elektrárnách. V tomto případě se baterie již neobjevují samostatně jako v mobilních telefonech, ale spíše ve formě sériového nebo paralelního zapojení baterií.
Kapacita a životnost bateriového bloku se netýká pouze každé jednotlivé baterie, ale také konzistence mezi jednotlivými bateriemi. Špatná konzistence výrazně snižuje výkon baterie. Konzistence samovybíjení je důležitou součástí ovlivňujících faktorů. Baterie s nekonzistentním samovybíjením bude mít po určité době skladování velký rozdíl v nabití (SOC), což výrazně ovlivní její kapacitu a bezpečnost.
Proč dochází k samovybíjení?
Když je baterie otevřená, k výše uvedené reakci nedochází, ale výkon se i tak snižuje, což je způsobeno hlavně samovybíjením baterie. Hlavní příčiny samovybíjení jsou:
a. Vnitřní únik elektronů způsobený lokální elektronovou vodivostí elektrolytu nebo jinými vnitřními zkraty.
b. Vnější elektrický únik v důsledku špatné izolace těsnění nebo těsnicích kroužků baterie nebo nedostatečného odporu mezi vnějšími olověnými plášti (vnější vodiče, vlhkost).
c. Reakce elektrody/elektrolytu, jako je koroze anody nebo redukce katody v důsledku elektrolytu a nečistot.
d. Částečný rozklad aktivního materiálu elektrody.
e. Pasivace elektrod v důsledku rozkladných produktů (nerozpustné látky a adsorbované plyny).
f. Elektroda je mechanicky opotřebovaná nebo se zvětšil odpor mezi elektrodou a sběračem proudu.
Vliv samovybíjení
Samovybíjení vede k poklesu kapacity během skladování.Několik typických problémů způsobených nadměrným samovybíjením:
1. Auto je zaparkované příliš dlouho a nelze jej nastartovat;
2. Před uskladněním baterie je napětí a další parametry normální a při dodání je napětí nízké nebo dokonce nulové;
3. V létě, pokud je GPS navigace umístěna v autě, bude po určité době zjevně nedostatečná její kapacita nebo doba používání, a to i při vyboulení baterie.
Samovybíjení vede ke zvýšeným rozdílům v nabití (SOC) mezi bateriemi a ke snížení kapacity bateriového bloku.
V důsledku nepravidelného samovybíjení baterie se po skladování liší stav nabití (SOC) baterie v bateriovém bloku a její výkon se snižuje. Zákazníci se často setkávají s problémem zhoršení výkonu po obdržení baterie, která byla delší dobu skladována. Rozdíl v SOC dosáhne přibližně 20 %., kapacita kombinované baterie je pouze 60 % ~ 70 %.
Jak vyřešit problém velkých rozdílů v nabití (SOC) způsobených samovybíjením?
Jednoduše řečeno, stačí vyvážit výkon baterie a přenést energii z vysokonapěťového článku do nízkonapěťového článku. V současné době existují dva způsoby: pasivní vyvažování a aktivní vyvažování.
Pasivní vyrovnávání spočívá v paralelním připojení vyvažovacího rezistoru ke každému článku baterie. I když článek dosáhne předem přepětí, baterii lze stále nabíjet a nabíjet tak další nízkonapěťové baterie. Účinnost této metody vyrovnávání není vysoká a ztracená energie se ztrácí ve formě tepla. Vyrovnávání musí být provedeno v režimu nabíjení a vyrovnávací proud je obvykle 30 mA až 100 mA.
Aktivní ekvalizérObecně vyrovnává baterii přenosem energie a přenáší energii článků s nadměrným napětím na některé články s nízkým napětím. Tato metoda vyrovnávání má vysokou účinnost a lze ji vyrovnávat jak v nabitém, tak v vybitém stavu. Její vyrovnávací proud je desítkykrát větší než pasivní vyrovnávací proud, obvykle se pohybuje mezi 1 A a 10 A.
Čas zveřejnění: 17. června 2023
