Trenutno se litijeve baterije vse pogosteje uporabljajo v različnih digitalnih napravah, kot so prenosniki, digitalni fotoaparati in digitalne videokamere. Poleg tega imajo široke možnosti uporabe tudi v avtomobilih, mobilnih baznih postajah in elektrarnah za shranjevanje energije. V tem primeru se uporaba baterij ne pojavlja več samostojno kot pri mobilnih telefonih, temveč bolj v obliki zaporednih ali vzporednih baterijskih sklopov.
Zmogljivost in življenjska doba baterijskega sklopa nista povezani le z vsako posamezno baterijo, temveč tudi z doslednostjo med baterijami. Slaba doslednost močno zmanjša delovanje baterije. Doslednost samopraznjenja je pomemben del vplivnih dejavnikov. Baterija z neenakomernim samopraznjenjem bo imela po določenem času shranjevanja veliko razliko v stanju napolnjenosti (SOC), kar bo močno vplivalo na njeno zmogljivost in varnost.
Zakaj pride do samopraznjenja?
Ko je baterija odprta, se zgornja reakcija ne pojavi, vendar se moč še vedno zmanjšuje, kar je predvsem posledica samopraznjenja baterije. Glavni vzroki za samopraznjenje so:
a. Notranje uhajanje elektronov zaradi lokalne elektronske prevodnosti elektrolita ali drugih notranjih kratkih stikov.
b. Zunanje električno uhajanje zaradi slabe izolacije tesnil ali tesnil akumulatorja ali nezadostne upornosti med zunanjimi svinčenimi ovojnicami (zunanji vodniki, vlaga).
c. Reakcije elektrod/elektrolitov, kot so korozija anode ali redukcija katode zaradi nečistoč elektrolita.
d. Delna razgradnja aktivnega materiala elektrode.
e. Pasivizacija elektrod zaradi produktov razgradnje (netopnih snovi in adsorbiranih plinov).
f. Elektroda je mehansko obrabljena ali pa se upor med elektrodo in tokovnim kolektorjem poveča.
Vpliv samopraznjenja
Samopraznjenje povzroči padec kapacitete med shranjevanjem.Nekaj tipičnih težav, ki jih povzroča prekomerno samopraznjenje:
1. Avto je predolgo parkiran in ga ni mogoče zagnati;
2. Preden je baterija shranjena, je napetost in druge stvari normalne, ob odpremi pa je napetost nizka ali celo nič;
3. Če poleti namestite avtomobilski GPS, bo po določenem času očitno nezadostna moč ali čas uporabe, tudi če se baterija izprazni.
Samopraznjenje vodi do večjih razlik v stanju napolnjenosti (SOC) med baterijami in zmanjšane kapacitete baterijskega sklopa.
Zaradi neenakomernega samopraznjenja baterije se bo stanje napolnjenosti baterije (SOC) po shranjevanju spremenilo, njena zmogljivost pa se bo zmanjšala. Stranke se pogosto soočajo s težavo poslabšanja zmogljivosti po prejemu baterije, ki je bila shranjena dlje časa. Ko razlika v stanju napolnjenosti doseže približno 20 %, se, zmogljivost kombinirane baterije je le 60 % ~ 70 %.
Kako rešiti problem velikih razlik v stanju napolnjenosti (SOC), ki jih povzroča samopraznjenje?
Preprosto povedano, moramo le uravnotežiti moč baterije in prenesti energijo iz visokonapetostne celice v nizkonapetostno celico. Trenutno obstajata dva načina: pasivno uravnavanje in aktivno uravnavanje.
Pasivno izenačevanje pomeni, da se na vsako baterijsko celico vzporedno priključi upor za uravnoteženje. Ko ena celica doseže prenapetost, se baterija še vedno lahko polni in polni druge nizkonapetostne baterije. Učinkovitost te metode izenačevanja ni visoka, izgubljena energija pa se izgubi v obliki toplote. Izenačevanje je treba izvesti v načinu polnjenja, izenačevalni tok pa je običajno od 30 mA do 100 mA.
Aktivni izenačevalnikNa splošno uravnoteži baterijo s prenosom energije in prenese energijo celic s prekomerno napetostjo na nekatere celice z nizko napetostjo. Ta metoda izenačevanja ima visoko učinkovitost in jo je mogoče izenačiti tako v stanju polnjenja kot praznjenja. Njen izenačevalni tok je več desetkrat večji od pasivnega izenačevalnega toka, običajno med 1A in 10A.
Čas objave: 17. junij 2023
