Тренутно се литијумске батерије све више користе у разним дигиталним уређајима као што су лаптопови, дигитални фотоапарати и дигиталне видео камере. Поред тога, имају широке перспективе и у аутомобилима, мобилним базним станицама и електранама за складиштење енергије. У овом случају, употреба батерија се више не појављује самостално као код мобилних телефона, већ више у облику серијских или паралелних батеријских пакета.
Капацитет и век трајања батерије нису повезани само са сваком појединачном батеријом, већ и са конзистентношћу између сваке батерије. Лоша конзистентност ће значајно смањити перформансе батерије. Конзистентност самопражњења је важан део фактора који утичу. Батерија са конзистентним самопражњењем ће имати велику разлику у напуњености након одређеног периода складиштења, што ће значајно утицати на њен капацитет и безбедност.
Зашто долази до самопражњења?
Када је батерија отворена, горе наведена реакција се не дешава, али ће снага и даље опадати, што је углавном узроковано самопражњењем батерије. Главни разлози за самопражњење су:
а. Унутрашње цурење електрона узроковано локалном електронском проводљивошћу електролита или другим унутрашњим кратким спојевима.
б. Спољашње електрично цурење због лоше изолације заптивача или дихтунга батерије или недовољног отпора између спољашњих оловних љуски (спољашњи проводници, влага).
ц. Реакције електроде/електролита, као што су корозија аноде или редукција катоде услед електролита, нечистоћа.
д. Делимично разлагање активног материјала електроде.
е. Пасивација електрода услед продуката разлагања (нерастворљивих и адсорбованих гасова).
f. Електрода је механички истрошена или отпор између електроде и колектора струје постаје већи.
Утицај самопражњења
Самопражњење доводи до пада капацитета током складиштења.Неколико типичних проблема узрокованих прекомерним самопражњењем:
1. Аутомобил је предуго паркиран и не може се покренути;
2. Пре него што се батерија складишти, напон и остале ствари су нормалне, а утврђено је да је напон низак или чак нула када се испоручује;
3. Лети, ако се аутомобилски ГПС постави на аутомобил, време напајања или коришћења ће очигледно бити недовољно након одређеног времена, чак и са испупченом батеријом.
Самопражњење доводи до повећаних разлика у напуњености батерија (SOC) између батерија и смањеног капацитета батеријског пакета
Због неравномерног самопражњења батерије, напуњеност батерије (SOC) у батеријском пакету ће бити другачија након складиштења, а перформансе батерије ће се смањити. Купци се често сусрећу са проблемом деградације перформанси након што добију батеријски пакет који је складиштен одређено време. Када разлика у SOC-у достигне око 20%, капацитет комбиноване батерије је само 60%~70%.
Како решити проблем великих разлика у наелектрисању изазваних самопражњењем?
Једноставно, потребно је само да балансирамо снагу батерије и пренесемо енергију високонапонске ћелије у нисконапонску ћелију. Тренутно постоје два начина: пасивно балансирање и активно балансирање.
Пасивно изједначавање је повезивање балансирајућег отпорника паралелно са сваком ћелијом батерије. Када ћелија унапред достигне пренапон, батерија се и даље може пунити и пунити друге батерије ниског напона. Ефикасност ове методе изједначавања није висока, а изгубљена енергија се губи у облику топлоте. Изједначавање се мора извршити у режиму пуњења, а струја изједначавања је генерално од 30mA до 100mA.
Активни еквилајзерГенерално балансира батерију преносом енергије и преноси енергију ћелија са прекомерним напоном на неке ћелије са ниским напоном. Ова метода изједначавања има високу ефикасност и може се изједначити и у стању пуњења и у стању пражњења. Њена струја изједначавања је десетине пута већа од струје пасивног изједначавања, генерално између 1A-10A.
Време објаве: 17. јун 2023.
