I øjeblikket anvendes lithiumbatterier i stigende grad i forskellige digitale enheder såsom bærbare computere, digitale kameraer og digitale videokameraer. Derudover har de også brede perspektiver i biler, mobile basestationer og energilagringsanlæg. I dette tilfælde forekommer brugen af batterier ikke længere alene som i mobiltelefoner, men mere i form af serie- eller parallelle batteripakker.
Batteripakkens kapacitet og levetid er ikke kun relateret til hvert enkelt batteri, men også til ensartetheden mellem de enkelte batterier. Dårlig ensartethed vil i høj grad forringe batteripakkens ydeevne. Ensartetheden af selvafladning er en vigtig del af de påvirkende faktorer. Et batteri med ujævn selvafladning vil have en stor forskel i SOC efter en periode med opbevaring, hvilket i høj grad vil påvirke dets kapacitet og sikkerhed.
Hvorfor opstår selvafladning?
Når batteriet er åbent, forekommer ovenstående reaktion ikke, men effekten vil stadig falde, hvilket primært skyldes batteriets selvafladning. Hovedårsagerne til selvafladning er:
a. Intern elektronlækage forårsaget af lokal elektronledning af elektrolytten eller andre interne kortslutninger.
b. Ekstern elektrisk lækage på grund af dårlig isolering af batteripakninger eller pakninger eller utilstrækkelig modstand mellem eksterne ledningsskaller (eksterne ledere, fugtighed).
c. Elektrode/elektrolytreaktioner, såsom korrosion af anoden eller reduktion af katoden på grund af elektrolyt og urenheder.
d. Delvis nedbrydning af elektrodens aktive materiale.
e. Passivering af elektroder på grund af nedbrydningsprodukter (uopløselige stoffer og adsorberede gasser).
f. Elektroden er mekanisk slidt, eller modstanden mellem elektroden og strømaftageren bliver større.
Indflydelse af selvafladning
Selvafladning fører til kapacitetsfald under opbevaring.Flere typiske problemer forårsaget af overdreven selvafladning:
1. Bilen har været parkeret for længe og kan ikke startes;
2. Før batteriet opbevares, skal spændingen og andre ting være normale, og det skal konstateres, at spændingen er lav eller endda nul, når det sendes;
3. Om sommeren, hvis bilens GPS er placeret i bilen, vil strømforbruget eller brugstiden være tydeligvis utilstrækkelig efter et stykke tid, selv med et batteri, der er fladt.
Selvafladning fører til øgede SOC-forskelle mellem batterier og reduceret batterikapacitet
På grund af batteriets ustabile selvafladning vil batteriets SOC i batteripakken være anderledes efter opbevaring, og batteriets ydeevne vil falde. Kunder kan ofte opleve problemer med forringet ydeevne efter at have modtaget et batteri, der har været opbevaret i en periode. Når SOC-forskellen når omkring 20%, er kapaciteten af det kombinerede batteri kun 60%~70%.
Hvordan løser man problemet med store SOC-forskelle forårsaget af selvafladning?
Kort sagt, vi behøver kun at afbalancere batteriets strøm og overføre energien fra højspændingscellen til lavspændingscellen. Der er i øjeblikket to måder: passiv afbalancering og aktiv afbalancering.
Passiv udligning er at forbinde en balanceringsmodstand parallelt med hver battericelle. Når en celle når en overspænding i forvejen, kan batteriet stadig oplades og oplade andre lavspændingsbatterier. Effektiviteten af denne udligningsmetode er ikke høj, og den energi, der går tabt, går tabt i form af varme. Udligningen skal udføres i opladningstilstand, og udligningsstrømmen er generelt 30mA til 100mA.
Aktiv equalizerbalancerer generelt batteriet ved at overføre energi og overfører energien fra celler med for høj spænding til nogle celler med lav spænding. Denne udligningsmetode har høj effektivitet og kan udlignes i både opladnings- og afladningstilstande. Dens udligningsstrøm er snesevis af gange større end den passive udligningsstrøm, generelt mellem 1A-10A.
Opslagstidspunkt: 17. juni 2023
