დღეისათვის, ლითიუმის ბატარეები უფრო და უფრო ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ციფრულ მოწყობილობებში, როგორიცაა ნოუთბუქები, ციფრული კამერები და ციფრული ვიდეო კამერები. გარდა ამისა, მათ ასევე აქვთ ფართო პერსპექტივები ავტომობილებში, მობილურ საბაზო სადგურებსა და ენერგიის შესანახ ელექტროსადგურებში. ამ შემთხვევაში, ბატარეების გამოყენება აღარ ჩნდება მარტო, როგორც მობილურ ტელეფონებში, არამედ უფრო სერიული ან პარალელური ბატარეის პაკეტების სახით.
ბატარეის პაკეტის სიმძლავრე და ხანგრძლივობა არ არის დაკავშირებული მხოლოდ თითოეულ ბატარეასთან, არამედ დაკავშირებულია თითოეულ ბატარეას შორის თანმიმდევრულობასთან. ცუდი თანმიმდევრულობა მნიშვნელოვნად შეაფერხებს ბატარეის ფუნქციონირებას. თვითგანთავისუფლების თანმიმდევრულობა გავლენის ფაქტორების მნიშვნელოვანი ნაწილია. არათანმიმდევრული თვითგამორთვის ბატარეას ექნება დიდი განსხვავება SOC-ში შენახვის პერიოდის შემდეგ, რაც დიდად იმოქმედებს მის სიმძლავრეზე და უსაფრთხოებაზე.
რატომ ხდება თვითგანთავისუფლება?
როდესაც ბატარეა ღიაა, ზემოაღნიშნული რეაქცია არ ხდება, მაგრამ სიმძლავრე მაინც შემცირდება, რაც ძირითადად გამოწვეულია ბატარეის თვითგამორთვით. თვითგანთავისუფლების ძირითადი მიზეზებია:
ა. ელექტრონის შიდა გაჟონვა, რომელიც გამოწვეულია ელექტროლიტის ადგილობრივი ელექტრონული გამტარობით ან სხვა შიდა მოკლე ჩართვით.
ბ. გარე ელექტრული გაჟონვა ბატარეის ლუქების ან შუასადებების ცუდი იზოლაციის ან ტყვიის გარე ჭურვებს შორის არასაკმარისი წინააღმდეგობის გამო (გარე გამტარები, ტენიანობა).
გ. ელექტროდი/ელექტროლიტური რეაქციები, როგორიცაა ანოდის კოროზია ან კათოდის შემცირება ელექტროლიტის, მინარევების გამო.
დ. ელექტროდის აქტიური მასალის ნაწილობრივი დაშლა.
ე. ელექტროდების პასივაცია დაშლის პროდუქტების (უხსნადი და ადსორბირებული აირები) გამო.
ვ. ელექტროდი მექანიკურად არის ნახმარი ან წინააღმდეგობა ელექტროდსა და დენის კოლექტორს შორის უფრო დიდი ხდება.
თვითგანთავისუფლების გავლენა
თვითგამოშვება იწვევს ტევადობის დაქვეითებას შენახვის დროს.რამდენიმე ტიპიური პრობლემა, რომელიც გამოწვეულია ზედმეტი თვითგამონადენით:
1. მანქანა ძალიან დიდი ხანია გაჩერებულია და მისი ჩართვა შეუძლებელია;
2. სანამ ბატარეა საცავში შეიტანება, ძაბვა და სხვა რაღაცეები ნორმალურია და აღმოჩნდა, რომ ძაბვა დაბალია ან თუნდაც ნულოვანია მისი გაგზავნისას;
3. ზაფხულში, თუ მანქანის GPS მოთავსებულია მანქანაზე, ელექტროენერგია ან გამოყენების დრო აშკარად არასაკმარისი იქნება გარკვეული პერიოდის შემდეგ, თუნდაც ბატარეის ამობურცულობით.
თვითდამუხტვა იწვევს ბატარეებს შორის SOC განსხვავებების გაზრდას და ბატარეის პაკეტის სიმძლავრის შემცირებას
ბატარეის არათანმიმდევრული თვითდამუხტვის გამო, ბატარეის აკუმულატორის SOC შენახვის შემდეგ განსხვავებული იქნება და ბატარეის მოქმედება შემცირდება. კლიენტებს ხშირად შეუძლიათ იპოვონ მუშაობის დაქვეითების პრობლემა გარკვეული პერიოდის განმავლობაში შენახული ბატარეის მიღების შემდეგ. როდესაც SOC სხვაობა აღწევს დაახლოებით 20% -ს, კომბინირებული ბატარეის სიმძლავრე მხოლოდ 60%~70%.
როგორ გადავწყვიტოთ თვითგამონადენით გამოწვეული დიდი SOC განსხვავებების პრობლემა?
უბრალოდ, ჩვენ მხოლოდ ბატარეის სიმძლავრის დაბალანსება გვჭირდება და მაღალი ძაბვის უჯრედის ენერგია დაბალი ძაბვის უჯრედზე გადავიტანოთ. ამჟამად არსებობს ორი გზა: პასიური დაბალანსება და აქტიური დაბალანსება
პასიური გათანაბრება არის დამაბალანსებელი რეზისტორის დაკავშირება ბატარეის თითოეული ელემენტის პარალელურად. როდესაც უჯრედი წინასწარ მიაღწევს ძაბვას, ბატარეის დატენვა და სხვა დაბალი ძაბვის ბატარეების დატენვა შესაძლებელია. ამ გათანაბრების მეთოდის ეფექტურობა არ არის მაღალი და დაკარგული ენერგია იკარგება სითბოს სახით. გათანაბრება უნდა განხორციელდეს დამუხტვის რეჟიმში და გათანაბრების დენი ჩვეულებრივ არის 30mA-დან 100mA-მდე.
აქტიური ექვალაიზერიზოგადად აბალანსებს ბატარეას ენერგიის გადაცემით და გადააქვს უჯრედების ენერგია გადაჭარბებული ძაბვის მქონე ზოგიერთ უჯრედზე დაბალი ძაბვის მქონე. გათანაბრების ამ მეთოდს აქვს მაღალი ეფექტურობა და მისი გათანაბრება შესაძლებელია როგორც დამუხტვის, ისე გამონადენის მდგომარეობაში. მისი გათანაბრების დენი ათობით ჯერ აღემატება პასიური გათანაბრების დენს, ზოგადად 1A-10A შორის.
გამოქვეყნების დრო: ივნ-17-2023
