כיום, סוללות ליתיום נמצאות בשימוש נרחב יותר ויותר במכשירים דיגיטליים שונים כגון מחשבים ניידים, מצלמות דיגיטליות ומצלמות וידאו דיגיטליות. בנוסף, יש להם גם סיכויים נרחבים בכלי רכב, תחנות בסיס ניידות ותחנות כוח לאחסון אנרגיה. במקרה זה, השימוש בסוללות כבר לא מופיע לבד כמו בטלפונים ניידים, אלא יותר בצורה של סוללות סדרתיות או מקבילות.
הקיבולת והחיים של ערכת הסוללות לא קשורים רק לכל סוללה בודדת, אלא גם קשורים לעקביות בין כל סוללה. עקביות ירודה תגרור מאוד את הביצועים של ערכת הסוללות. העקביות של פריקה עצמית היא חלק חשוב מהגורמים המשפיעים. לסוללה עם פריקה עצמית לא עקבית יהיה הבדל גדול ב-SOC לאחר תקופת אחסון, מה שישפיע מאוד על הקיבולת והבטיחות שלה.
מדוע מתרחשת פריקה עצמית?
כאשר הסוללה פתוחה, התגובה הנ"ל אינה מתרחשת, אך ההספק עדיין יקטן, מה שנגרם בעיקר מהפריקה העצמית של הסוללה. הסיבות העיקריות לפריקה עצמית הן:
א. דליפת אלקטרונים פנימית הנגרמת על ידי הולכת אלקטרונים מקומית של האלקטרוליט או מקצרים פנימיים אחרים.
ב. נזילת חשמל חיצונית עקב בידוד לקוי של אטמי סוללה או אטמים או התנגדות לא מספקת בין מעטפות עופרת חיצוניות (מוליכים חיצוניים, לחות).
ג. תגובות אלקטרודה/אלקטרוליט, כגון קורוזיה של האנודה או הפחתת הקתודה עקב אלקטרוליט, זיהומים.
ד. פירוק חלקי של החומר הפעיל של האלקטרודה.
ה. פסיבציה של אלקטרודות עקב תוצרי פירוק (בלתי מסיסים וגזים נספגים).
ו. האלקטרודה נשחקת מכנית או שההתנגדות בין האלקטרודה לקולט הזרם הופכת גדולה יותר.
השפעה של פריקה עצמית
פריקה עצמית מובילה לירידה בקיבולת במהלך האחסון.מספר בעיות אופייניות הנגרמות על ידי פריקה עצמית מוגזמת:
1. הרכב חונה זמן רב מדי ואי אפשר להתניע אותו;
2. לפני הכנסת הסוללה לאחסון, המתח ודברים נוספים תקינים, ונמצא שהמתח נמוך או אפילו אפסי בעת שליחתו;
3. בקיץ, אם ה-GPS של המכונית מונח על המכונית, הספק או זמן השימוש לא יספיקו כמובן לאחר פרק זמן, אפילו כשהסוללה מתנפחת
פריקה עצמית מובילה להגדלת הבדלי SOC בין סוללות וקיבולת מארז סוללות מופחתת
עקב פריקה עצמית לא עקבית של הסוללה, ה-SOC של הסוללה בחבילת הסוללות יהיה שונה לאחר האחסון, וביצועי הסוללה ירדו. לקוחות יכולים למצוא לעתים קרובות את הבעיה של ירידה בביצועים לאחר קבלת ערכת סוללות שנשמרה במשך תקופה. כאשר הפרש SOC מגיע לכ-20%, הקיבולת של הסוללה המשולבת היא רק 60% ~ 70%.
כיצד לפתור את הבעיה של הבדלי SOC גדולים הנגרמים על ידי פריקה עצמית?
פשוט, אנחנו צריכים רק לאזן את כוח הסוללה ולהעביר את האנרגיה של תא המתח הגבוה לתא המתח הנמוך. יש כיום שתי דרכים: איזון פסיבי ואיזון אקטיבי
שוויון פסיבי הוא לחבר נגד איזון במקביל לכל תא סוללה. כאשר תא מגיע למתח יתר מראש, עדיין ניתן להטעין את הסוללה ולהטעין סוללות אחרות במתח נמוך. היעילות של שיטת השוויון זו אינה גבוהה, והאנרגיה שאבדה אובדת בצורה של חום. ההשוואה חייבת להתבצע במצב טעינה, וזרם ההשוואה הוא בדרך כלל 30mA עד 100mA.
אקולייזר פעילבדרך כלל מאזן את הסוללה על ידי העברת אנרגיה ומעביר את האנרגיה של התאים עם מתח מופרז לתאים מסוימים עם מתח נמוך. לשיטת שוויון זו יש יעילות גבוהה וניתן להשוות אותה במצבי טעינה ופריקה. זרם ההשוואה שלו גדול עשרות מונים מזרם ההשוואה הפסיבי, בדרך כלל בין 1A-10A.
זמן פרסום: 17 ביוני 2023
