Tällä hetkellä litiumparistoja käytetään yhä laajemmin erilaisissa digitaalisissa laitteissa, kuten kannettavissa tietokoneissa, digitaalikameroissa ja digitaalisissa videokameroissa. Lisäksi niillä on laajat mahdollisuudet myös autoissa, mobiilitukiasemissa ja energian varastointivoimalaitoksissa. Tässä tapauksessa akkuja ei enää käytetä yksinään kuten matkapuhelimissa, vaan enemmän sarja- tai rinnakkaisakkujen muodossa.
Akun kapasiteetti ja käyttöikä eivät liity ainoastaan yksittäiseen akkuun, vaan myös akkujen väliseen johdonmukaisuuteen. Huono johdonmukaisuus heikentää merkittävästi akun suorituskykyä. Itsepurkautumisen johdonmukaisuus on tärkeä osa vaikuttavia tekijöitä. Akun, jonka itsepurkautuminen on epätasaista, varaustilassa (SOC) on suuri ero varastointijakson jälkeen, mikä vaikuttaa merkittävästi sen kapasiteettiin ja turvallisuuteen.
Miksi itsepurkautuminen tapahtuu?
Kun akku on auki, yllä olevaa reaktiota ei tapahdu, mutta teho laskee silti, mikä johtuu pääasiassa akun itsepurkautumisesta. Itsepurkautumisen tärkeimmät syyt ovat:
a. Sisäinen elektronivuoto, joka johtuu elektrolyytin paikallisesta elektroninjohtavuudesta tai muista sisäisistä oikosuluista.
b. Ulkoinen sähkövuoto, joka johtuu akun tiivisteiden tai tiivistysmateriaalien huonosta eristyksestä tai riittämättömästä vastuksesta ulkoisten lyijykuorien välillä (ulkojohtimet, kosteus).
c. Elektrodi/elektrolyyttireaktiot, kuten anodin korroosio tai katodin pelkistyminen elektrolyytin tai epäpuhtauksien vuoksi.
d. Elektrodin aktiivisen materiaalin osittainen hajoaminen.
e. Elektrodien passivointi hajoamistuotteiden (liukenemattomien aineiden ja adsorboituneiden kaasujen) vuoksi.
f. Elektrodi on mekaanisesti kulunut tai elektrodin ja virrottimen välinen vastus kasvaa.
Itsepurkautumisen vaikutus
Itsepurkautuminen johtaa kapasiteetin laskuun varastoinnin aikana.Useita tyypillisiä ongelmia, jotka johtuvat liiallisesta itsepurkautumisesta:
1. Auto on ollut pysäköitynä liian kauan eikä sitä voida käynnistää;
2. Ennen akun varastointia sen jännite ja muut ominaisuudet ovat normaaleja, ja toimituksen yhteydessä havaitaan, että jännite on alhainen tai jopa nolla.
3. Jos auton GPS on kesällä kiinnitettynä autoon, sen virta tai käyttöaika on ajan myötä selvästi riittämätön, vaikka akku pullistuisi.
Itsepurkautuminen johtaa akkujen välisten SOC-erojen kasvuun ja akkujen kapasiteetin laskuun
Akun epätasaisen itsepurkautumisen vuoksi akun varaustila (SOC) akussa vaihtelee varastoinnin jälkeen ja akun suorituskyky heikkenee. Asiakkaat voivat usein havaita suorituskyvyn heikkenemisen ongelman saatuaan akun, jota on säilytetty jonkin aikaa. Kun SOC-ero on noin 20 %, yhdistetyn akun kapasiteetti on vain 60–70 %.
Kuinka ratkaista itsepurkautumisen aiheuttamien suurten SOC-erojen ongelma?
Yksinkertaisesti sanottuna meidän tarvitsee vain tasapainottaa akun teho ja siirtää korkeajännitekennon energia matalajännitekennoon. Tällä hetkellä on kaksi tapaa: passiivinen tasapainotus ja aktiivinen tasapainotus.
Passiivinen ekvalisointi tarkoittaa tasapainotusvastuksen kytkemistä rinnan jokaisen akkukennon kanssa. Kun kenno saavuttaa etukäteen ylijännitteen, akkua voidaan silti ladata ja ladata muita matalajännitteisiä akkuja. Tämän ekvalisointimenetelmän hyötysuhde ei ole korkea, ja energiahävikki tapahtuu lämmön muodossa. Tasaus on suoritettava lataustilassa, ja ekvalisointivirta on yleensä 30 mA - 100 mA.
Aktiivinen taajuuskorjainYleensä se tasapainottaa akkua siirtämällä energiaa ja siirtää ylijännitteisten kennojen energian joihinkin matalajännitteisiin kennoihin. Tällä tasausmenetelmällä on korkea hyötysuhde ja se voidaan tasata sekä lataus- että purkaustilassa. Sen tasausvirta on kymmeniä kertoja suurempi kuin passiivinen tasausvirta, yleensä 1 A - 10 A.
Julkaisun aika: 17. kesäkuuta 2023
