ამჟამად, ლითიუმის აკუმულატორები სულ უფრო ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ციფრულ მოწყობილობებში, როგორიცაა ნოუთბუქები, ციფრული კამერები და ციფრული ვიდეოკამერები. გარდა ამისა, მათ ასევე აქვთ ფართო პერსპექტივები ავტომობილებში, მობილურ საბაზო სადგურებსა და ენერგიის დამზოგავ ელექტროსადგურებში. ამ შემთხვევაში, აკუმულატორების გამოყენება აღარ ჩნდება მარტო, როგორც მობილურ ტელეფონებში, არამედ უფრო სერიული ან პარალელური აკუმულატორების სახით.
ელემენტის ტევადობა და სიცოცხლის ხანგრძლივობა დამოკიდებულია არა მხოლოდ თითოეულ ცალკეულ ელემენტზე, არამედ თითოეული ელემენტის თანმიმდევრულობაზეც. ცუდი თანმიმდევრულობა მნიშვნელოვნად ამცირებს ელემენტის მუშაობას. თვითგანმუხტვის თანმიმდევრულობა გავლენის ფაქტორების მნიშვნელოვანი ნაწილია. არათანმიმდევრული თვითგანმუხტვის მქონე ელემენტს შენახვის შემდეგ დიდი განსხვავება ექნება SOC-ში, რაც მნიშვნელოვნად იმოქმედებს მის ტევადობასა და უსაფრთხოებაზე.
რატომ ხდება თვითგანმუხტვა?
როდესაც აკუმულატორი გახსნილია, ზემოთ აღნიშნული რეაქცია არ ხდება, მაგრამ სიმძლავრე მაინც შემცირდება, რაც ძირითადად გამოწვეულია აკუმულატორის თვითგანმუხტვით. თვითგანმუხტვის ძირითადი მიზეზებია:
ა. ელექტროლიტის ლოკალური ელექტრონული გამტარობით ან სხვა შიდა მოკლე ჩართვით გამოწვეული ელექტრონების შიდა გაჟონვა.
ბ. გარე ელექტრული გაჟონვა, რომელიც გამოწვეულია აკუმულატორის ბეჭდების ან შუასადებების ცუდი იზოლაციით ან გარე ტყვიის გარსებს შორის არასაკმარისი წინააღმდეგობით (გარე გამტარები, ტენიანობა).
გ. ელექტროდის/ელექტროლიტის რეაქციები, როგორიცაა ანოდის კოროზია ან კათოდის აღდგენა ელექტროლიტის, მინარევების გამო.
დ. ელექტროდის აქტიური მასალის ნაწილობრივი დაშლა.
ე. ელექტროდების პასივაცია დაშლის პროდუქტების (უხსნადი და ადსორბირებული აირები) გამო.
ვ. ელექტროდი მექანიკურად ცვდება ან ელექტროდსა და დენის კოლექტორს შორის წინააღმდეგობა იზრდება.
თვითგანმუხტვის გავლენა
თვითგანმუხტვა იწვევს შენახვის დროს ტევადობის შემცირებას.ზედმეტი თვითგანმუხტვით გამოწვეული რამდენიმე ტიპიური პრობლემა:
1. მანქანა დიდი ხნის განმავლობაში იყო გაჩერებული და მისი დაქოქვა შეუძლებელია;
2. ბატარეის შენახვამდე, ძაბვა და სხვა ფაქტორები ნორმალურია და აღმოჩნდა, რომ ძაბვა დაბალია ან თუნდაც ნულის ტოლია მისი გადაზიდვისას;
3. ზაფხულში, თუ მანქანის GPS მანქანაზეა განთავსებული, გარკვეული პერიოდის შემდეგ, ბატარეის დატენვის მიუხედავად, ენერგია ან გამოყენების დრო აშკარად არასაკმარისი იქნება.
თვითგანმუხტვა იწვევს ბატარეებს შორის SOC სხვაობის ზრდას და ბატარეის პაკეტის სიმძლავრის შემცირებას.
აკუმულატორის არათანმიმდევრული თვითგანმუხტვის გამო, შენახვის შემდეგ აკუმულატორის SOC განსხვავებული იქნება და აკუმულატორის მუშაობა შემცირდება. მომხმარებლები ხშირად აწყდებიან მუშაობის გაუარესების პრობლემას გარკვეული პერიოდის განმავლობაში შენახული აკუმულატორის მიღების შემდეგ. როდესაც SOC სხვაობა დაახლოებით 20%-ს აღწევსკომბინირებული ბატარეის სიმძლავრე მხოლოდ 60%-70%-ია.
როგორ გადავჭრათ თვითგანმუხტვით გამოწვეული SOC-ის დიდი განსხვავებების პრობლემა?
უბრალოდ, ჩვენ მხოლოდ აკუმულატორის სიმძლავრის დაბალანსება და მაღალი ძაბვის ელემენტის ენერგიის დაბალი ძაბვის ელემენტზე გადატანა გვჭირდება. ამჟამად არსებობს ორი გზა: პასიური დაბალანსება და აქტიური დაბალანსება.
პასიური გათანაბრება გულისხმობს თითოეულ აკუმულატორთან პარალელურად დაბალანსების რეზისტორის მიერთებას. როდესაც აკუმულატორი წინასწარ აღწევს ძაბვის გადაჭარბებას, აკუმულატორის დატენვა და სხვა დაბალი ძაბვის აკუმულატორების დატენვა მაინც შესაძლებელია. ამ გათანაბრების მეთოდის ეფექტურობა მაღალი არ არის და დაკარგული ენერგია სითბოს სახით იკარგება. გათანაბრება უნდა განხორციელდეს დატენვის რეჟიმში და გათანაბრების დენი, როგორც წესი, 30mA-დან 100mA-მდეა.
აქტიური ექვალაიზერიზოგადად აბალანსებს აკუმულატორს ენერგიის გადაცემით და გადასცემს ჭარბი ძაბვის მქონე უჯრედების ენერგიას დაბალი ძაბვის მქონე ზოგიერთ უჯრედს. ამ გათანაბრების მეთოდს აქვს მაღალი ეფექტურობა და მისი გათანაბრება შესაძლებელია როგორც დამუხტვის, ასევე განმუხტვის მდგომარეობებში. მისი გათანაბრების დენი ათობითჯერ აღემატება პასიურ გათანაბრების დენს, ზოგადად 1A-10A-ს შორის.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 17 ივნისი
