Nú á dögum eru litíumrafhlöður sífellt meira notaðar í ýmsum stafrænum tækjum eins og fartölvum, stafrænum myndavélum og stafrænum myndbandsmyndavélum. Þar að auki hafa þær einnig víðtæka möguleika í bílum, farsímastöðvum og orkugeymslustöðvum. Í þessu tilviki birtist notkun rafhlöðu ekki lengur eingöngu eins og í farsímum, heldur frekar í formi raðtengdra eða samsíða rafhlöðupakka.
Afkastageta og endingartími rafhlöðupakkans er ekki aðeins tengdur hverri einstakri rafhlöðu, heldur einnig samræmi milli rafhlaða. Léleg samræmi mun draga verulega úr afköstum rafhlöðupakkans. Stöðugleiki sjálfhleðslu er mikilvægur þáttur sem hefur áhrif. Rafhlaða með ójafna sjálfhleðslu mun hafa mikinn mun á SOC eftir geymslutíma, sem mun hafa mikil áhrif á afkastagetu hennar og öryggi.
Af hverju á sér stað sjálfsútblástur?
Þegar rafhlaðan er opin á sér ekki stað ofangreind viðbrögð, en aflið minnkar samt sem áður, sem stafar aðallega af sjálfsafhleðslu rafhlöðunnar. Helstu ástæður fyrir sjálfsafhleðslu eru:
a. Innri rafeindaleki af völdum staðbundinnar rafeindaleiðni rafvökvans eða annarra innri skammhlaupa.
b. Leki í rafmagni vegna lélegrar einangrunar á innsiglum eða þéttingum rafhlöðunnar eða ófullnægjandi viðnáms milli ytri leiðarahylkja (ytri leiðarar, raki).
c. Rafskaut/raflausnarviðbrögð, svo sem tæring á anóðu eða afoxun á katóðu vegna raflausnar eða óhreininda.
d. Hlutlæg niðurbrot virka efnisins í rafskautinu.
e. Óvirkjun rafskauta vegna niðurbrotsefna (óleysanleg efni og aðsoguð lofttegund).
f. Rafskautið er slitið eða viðnámið milli rafskautsins og straumsafnarans verður meira.
Áhrif sjálfsútskriftar
Sjálfútskrift leiðir til lækkunar á afkastagetu við geymslu.Nokkur dæmigerð vandamál sem orsakast af of mikilli sjálfsafhleðslu:
1. Bíllinn hefur verið lagður of lengi og ekki er hægt að ræsa hann;
2. Áður en rafhlaðan er geymd skal spennan og annað vera eðlilegt og spennan er lág eða jafnvel núll þegar hún er send.
3. Á sumrin, ef GPS-tækið er sett í bílinn, verður aflgjafinn eða notkunartíminn augljóslega ófullnægjandi eftir smá tíma, jafnvel þótt rafhlaðan tæmist.
Sjálfhleðsla leiðir til aukinnar SOC mismunar á milli rafhlöðu og minnkaðrar afkastagetu rafhlöðunnar.
Vegna ójafnrar sjálfhleðslu rafhlöðunnar verður SOC rafhlöðunnar í rafhlöðupakkanum mismunandi eftir geymslu og afköst rafhlöðunnar minnka. Viðskiptavinir geta oft lent í vandræðum með afköst sem lækkuðu eftir að hafa fengið rafhlöðu sem hefur verið geymd í einhvern tíma. Þegar SOC mismunurinn nær um 20%, afkastageta rafhlöðunnar samanlagt er aðeins 60% ~ 70%.
Hvernig á að leysa vandamálið með miklum SOC mismun af völdum sjálfsútskriftar?
Einfaldlega sagt, við þurfum aðeins að jafna rafhlöðuna og flytja orkuna úr háspennusellunni yfir í lágspennuselluna. Það eru nú tvær leiðir: óvirk jafnvægisstilling og virk jafnvægisstilling.
Óvirk jöfnun felst í því að tengja jafnvægisviðnám samsíða hverri rafhlöðufrumu. Þegar rafhlaða nær ofspennu fyrirfram er samt hægt að hlaða rafhlöðuna og hlaða aðrar lágspennurafhlöður. Skilvirkni þessarar jöfnunaraðferðar er ekki mikil og orka tapast í formi varma. Jöfnunin verður að fara fram í hleðsluham og jöfnunarstraumurinn er almennt 30mA til 100mA.
Virkur jöfnunartækiJafnar almennt rafhlöðuna með því að flytja orku og flytur orkuna úr frumunum með of mikilli spennu yfir í sumar frumur með lága spennu. Þessi jöfnunaraðferð hefur mikla skilvirkni og hægt er að jafna hana bæði í hleðslu- og útskriftarástandi. Jöfnunarstraumurinn er tugum sinnum meiri en óvirkur jöfnunarstraumur, almennt á bilinu 1A-10A.
Birtingartími: 17. júní 2023
