Heutzutage werden Lithiumbatterien immer häufiger in verschiedenen digitalen Geräten wie Notebooks, Digitalkameras und digitalen Videokameras eingesetzt. Darüber hinaus haben sie auch breite Perspektiven in den Bereichen Automobile, Mobilfunkbasisstationen und Energiespeicherkraftwerke. Dabei erfolgt der Einsatz von Akkus nicht mehr allein wie bei Mobiltelefonen, sondern eher in Form von Reihen- oder Parallel-Akkupacks.
Die Kapazität und Lebensdauer des Akkus hängt nicht nur von der einzelnen Batterie ab, sondern auch von der Konsistenz zwischen den einzelnen Batterien. Eine schlechte Konsistenz beeinträchtigt die Leistung des Akkus erheblich. Die Konsistenz der Selbstentladung ist ein wichtiger Teil der Einflussfaktoren. Eine Batterie mit inkonsistenter Selbstentladung weist nach einer gewissen Zeit der Lagerung einen großen Unterschied im Ladezustand auf, was sich stark auf ihre Kapazität und Sicherheit auswirkt.
Warum kommt es zur Selbstentladung?
Bei geöffneter Batterie tritt die obige Reaktion nicht auf, die Leistung nimmt jedoch trotzdem ab, was hauptsächlich auf die Selbstentladung der Batterie zurückzuführen ist. Die Hauptgründe für die Selbstentladung sind:
A. Interner Elektronenaustritt durch lokale Elektronenleitung des Elektrolyten oder andere interne Kurzschlüsse.
B. Externe elektrische Leckage aufgrund schlechter Isolierung der Batteriedichtungen oder eines unzureichenden Widerstands zwischen externen Bleihüllen (Außenleiter, Feuchtigkeit).
C. Elektroden-/Elektrolytreaktionen, wie z. B. Korrosion der Anode oder Reduktion der Kathode durch Elektrolytverunreinigungen.
D. Teilweise Zersetzung des Elektrodenaktivmaterials.
e. Passivierung von Elektroden aufgrund von Zersetzungsprodukten (unlösliche Stoffe und adsorbierte Gase).
F. Die Elektrode ist mechanisch verschlissen oder der Widerstand zwischen Elektrode und Stromkollektor wird größer.
Einfluss der Selbstentladung
Selbstentladung führt zu einem Kapazitätsabfall während der Lagerung.Einige typische Probleme, die durch übermäßige Selbstentladung verursacht werden:
1. Das Auto wurde zu lange geparkt und lässt sich nicht starten;
2. Bevor die Batterie eingelagert wird, sind die Spannung und andere Dinge normal, und es wird festgestellt, dass die Spannung beim Versand niedrig oder sogar Null ist;
3. Wenn im Sommer das Auto-GPS im Auto angebracht ist, wird die Leistung oder Nutzungsdauer nach einiger Zeit offensichtlich unzureichend sein, selbst wenn die Batterie prall ist
Selbstentladung führt zu größeren SOC-Unterschieden zwischen den Batterien und einer verringerten Kapazität des Batteriepacks
Aufgrund der inkonsistenten Selbstentladung des Akkus wird der Ladezustand des Akkus im Akkupack nach der Lagerung anders sein und die Leistung des Akkus nimmt ab. Nach Erhalt eines Akkus, der über einen längeren Zeitraum gelagert wurde, stellen Kunden häufig das Problem eines Leistungsabfalls fest. Wenn der SOC-Unterschied etwa 20 % erreichtDie Kapazität des kombinierten Akkus beträgt nur 60 % bis 70 %.
Wie kann das Problem großer SOC-Unterschiede durch Selbstentladung gelöst werden?
Wir müssen einfach nur die Batterieleistung ausgleichen und die Energie der Hochspannungszelle auf die Niederspannungszelle übertragen. Derzeit gibt es zwei Möglichkeiten: passives Balancing und aktives Balancing
Beim passiven Ausgleich wird zu jeder Batteriezelle ein Ausgleichswiderstand parallel geschaltet. Wenn eine Zelle im Vorfeld eine Überspannung erreicht, kann die Batterie trotzdem geladen werden und andere Niederspannungsbatterien laden. Der Wirkungsgrad dieser Ausgleichsmethode ist nicht hoch und die verlorene Energie geht in Form von Wärme verloren. Der Ausgleich muss im Lademodus durchgeführt werden und der Ausgleichsstrom beträgt im Allgemeinen 30mA bis 100mA.
Aktiver EqualizerGleicht die Batterie im Allgemeinen durch Energieübertragung aus und überträgt die Energie der Zellen mit übermäßiger Spannung auf einige Zellen mit niedriger Spannung. Diese Ausgleichsmethode weist einen hohen Wirkungsgrad auf und kann sowohl im Lade- als auch im Entladezustand ausgeglichen werden. Sein Ausgleichsstrom ist Dutzende Male größer als der passive Ausgleichsstrom, im Allgemeinen zwischen 1A und 10A.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. Juni 2023
