في الوقت الحالي ، تستخدم بطاريات الليثيوم على نطاق أوسع في مختلف الأجهزة الرقمية مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والكاميرات الرقمية وكاميرات الفيديو الرقمية. بالإضافة إلى ذلك ، لديهم أيضًا آفاق واسعة في السيارات ومحطات الأساس المتنقلة ومحطات طاقة تخزين الطاقة. في هذه الحالة ، لم يعد استخدام البطاريات بمفرده كما هو الحال في الهواتف المحمولة ، ولكن أكثر في شكل سلسلة أو حزم بطارية متوازية.
لا ترتبط سعة وحياة حزمة البطارية فقط بكل بطارية ، ولكنها تتعلق أيضًا بالاتساق بين كل بطارية. سيؤدي الاتساق الضعيف إلى خفض أداء حزمة البطارية بشكل كبير. يعد اتساق التفسير الذاتي جزءًا مهمًا من العوامل المؤثرة. سيكون للبطارية ذات التفريغ الذاتي غير المتسق فرق كبير في SOC بعد فترة التخزين ، والتي ستؤثر بشكل كبير على قدرتها وسلامتها.
لماذا تحدث تفريغ الذات؟
عندما تكون البطارية مفتوحة ، لا يحدث التفاعل أعلاه ، لكن الطاقة ستظل تنخفض ، وهو ما يحدث بشكل أساسي بسبب تفريغ البطارية. الأسباب الرئيسية للتفريغ الذاتي هي:
أ. تسرب الإلكترون الداخلي الناجم عن توصيل الإلكترون المحلي للكهرباء أو الدوائر القصيرة الداخلية الأخرى.
ب. التسرب الكهربائي الخارجي بسبب ضعف عزل أختام البطارية أو الحشوات أو المقاومة غير الكافية بين قذائف الرصاص الخارجية (الموصلات الخارجية ، الرطوبة).
ج. تفاعلات الإلكترود/الإلكتروليت ، مثل تآكل الأنود أو تقليل الكاثود بسبب الشوائب المنحل بالكهرباء.
د. التحلل الجزئي للمواد النشطة القطب.
ه. تخميل الأقطاب الكهربائية بسبب منتجات التحلل (المسامير والغازات الممتصة).
و. يتم ارتداء القطب ميكانيكيا أو أن المقاومة بين القطب وتصبح المجمع الحالي أكبر.
تأثير تفريغ الذات
يؤدي تفريغ الذات إلى انخفاض السعة أثناء التخزين.العديد من المشكلات النموذجية الناجمة عن تفريغ الذات المفرط:
1. كانت السيارة متوقفة لفترة طويلة ولا يمكن أن تبدأ ؛
2. قبل وضع البطارية في التخزين ، يكون الجهد والأشياء الأخرى طبيعية ، ويجد أن الجهد منخفض أو حتى صفر عند شحنه ؛
3. في الصيف ، إذا تم وضع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS
يؤدي تفريغ الذات إلى زيادة اختلافات SOC بين البطاريات وتقليل سعة حزمة البطارية
نظرًا للتفريغ الذاتي غير المتناسق للبطارية ، فإن SOC للبطارية في حزمة البطارية سيكون مختلفًا بعد التخزين ، وسوف ينخفض أداء البطارية. يمكن للعملاء في كثير من الأحيان العثور على مشكلة تدهور الأداء بعد تلقي حزمة بطارية تم تخزينها لفترة من الوقت. عندما يصل اختلاف SOC إلى حوالي 20 ٪، سعة البطارية المشتركة هي 60 ٪ ~ 70 ٪ فقط.
كيف تحل مشكلة الاختلافات الكبيرة في SOC الناتجة عن تفريغ الذات؟
ببساطة ، نحتاج فقط إلى موازنة طاقة البطارية ونقل طاقة خلية الجهد العالي إلى خلية الجهد المنخفض. يوجد حاليًا طريقتان: التوازن السلبي وموازنة نشطة
المعادلة السلبية هي توصيل المقاوم الموازنة بالتوازي مع كل خلية بطارية. عندما تصل الخلية إلى الجهد الزائد مقدمًا ، لا يزال من الممكن شحن البطارية وشحن بطاريات الجهد المنخفضة الأخرى. كفاءة طريقة المعادلة هذه ليست عالية ، وفقد الطاقة المفقودة في شكل حرارة. يجب تنفيذ المعادلة في وضع الشحن ، والمعادلة الحالية عمومًا من 30 مللي أمتار.
التعادل النشطبشكل عام توازن البطارية عن طريق نقل الطاقة ونقل طاقة الخلايا مع الجهد المفرط لبعض الخلايا ذات الجهد المنخفض. طريقة المعادلة هذه لها كفاءة عالية ويمكن تعادلها في كل من حالات الشحن والتفريغ. تيار المعادلة هو عشرات المرات أكبر من تيار المعادلة السلبية ، بشكل عام بين 1A-10A.
وقت النشر: يونيو -17-2023
