Încărcare rapidă generală pentru încărcare DC de mare putere, o jumătate de oră poate fi încărcată cu 80% din putere, tensiunea de încărcare DC fiind în general mai mare decât tensiunea bateriei. Deci, care sunt riscurile încărcării rapide a bateriilor cu litiu în ceea ce privește problemele tehnice ale încărcării rapide a bateriilor cu litiu?
Care sunt riscurile asociate cu bateriile cu litiu cu încărcare rapidă?
Cele trei metode de bază pentru a realiza încărcarea rapidă sunt: menținerea tensiunii constante și creșterea curentului; menținerea curentului constant și creșterea tensiunii; și creșterea simultană a curentului și a tensiunii. Cu toate acestea, pentru a realiza cu adevărat încărcarea rapidă, nu numai că se poate îmbunătăți curentul și tensiunea, tehnologia de încărcare rapidă implică un set complet de sisteme, inclusiv un adaptor de încărcare rapidă și un sistem inteligent de gestionare a energiei.
Încărcarea rapidă pe termen lung afectează durata de viață a bateriilor cu litiu. Încărcarea rapidă a bateriilor cu litiu are ca rezultat o reducere a duratei de viață a bateriei, deoarece bateria este un dispozitiv care generează electricitate prin reacții electrochimice. Încărcarea este o reacție chimică inversă, iar încărcarea rapidă se realizează prin introducerea instantanee a unui curent ridicat în baterie. Utilizarea frecventă a modului de încărcare rapidă va reduce capacitatea de reducere a bateriei, reducând numărul de cicluri de încărcare și descărcare a bateriei.
Încărcarea rapidă a bateriei cu litiu aduce trei efecte: efect termic, precipitare a litiului și efect mecanic
1. Încărcarea rapidă frecventă accelerează polarizarea celulei bateriei
Când curentul de încărcare continuu este mare, concentrația de ioni la electrod crește, polarizarea crește, iar tensiunea la bornele bateriei nu poate corespunde direct și liniar cu cantitatea de electricitate încărcată. În același timp, la încărcarea cu curent mare, creșterea rezistenței interne va duce la un efect de încălzire Joule sporit, cauzat de efecte secundare, cum ar fi descompunerea reacției electrolitice, producerea de gaze și o serie de probleme, factorul de risc crescând brusc, impactul asupra siguranței bateriei, durata de viață a bateriilor nealimentate fiind inevitabil scurtată semnificativ.
2. Încărcarea rapidă frecventă poate duce la cristalizarea miezului bateriei
Încărcarea rapidă a bateriei cu litiu înseamnă că ionii de litiu se descarcă rapid și „înoată spre” anod, ceea ce necesită ca materialul anodic să aibă o capacitate rapidă de încorporare a litiului. Datorită potențialului de litiu încorporat și potențialului de precipitare al litiului, care sunt aproape identice. În condiții de încărcare rapidă sau temperatură scăzută, ionii de litiu pot precipita la suprafața bateriei, formând litiu dendritic. Litiul dendritic va perfora diafragma și va provoca pierderi secundare, reducând capacitatea bateriei. Când cristalul de litiu atinge o anumită valoare, acesta va crește de la electrodul negativ la diafragmă, provocând pericolul unui scurtcircuit al bateriei.
3. Încărcarea rapidă frecventă va scurta durata de viață a bateriei
Încărcările frecvente tind, de asemenea, să accelereze epuizarea duratei de viață a bateriei și chiar să ducă la probleme precum activitatea redusă a bateriei și durata de viață mai scurtă a acesteia. Mai ales după adăugarea tehnologiei de încărcare rapidă, deși viteza de încărcare în stadiul inițial este foarte rapidă, nu se încarcă până la 100% la deconectare, ceea ce duce la încărcări multiple, crescând numărul de cicluri ale bateriei. Utilizarea pe termen lung a acestei metode va reduce activitatea bateriei, accelerând astfel îmbătrânirea acesteia.
Temperatura ridicată este principalul factor declanșator al îmbătrânirii bateriilor cu litiu. Încărcarea rapidă cu putere mare va face ca bateria să se încălzească într-o perioadă scurtă de timp. Încărcarea non-rapidă, deși puterea este scăzută, produce o căldură redusă pe unitate de timp, dar necesită un timp de pornire mai lung. În acest fel, căldura bateriei se va acumula și ea în timp, iar diferența de căldură generată în timpul încărcării nu este suficientă pentru a provoca o diferență în rata de îmbătrânire a bateriei.
Rezumând cele de mai sus, putem concluziona că încărcarea rapidă are cerințe de calitate ridicate pentru baterie, are o pierdere mai mare în durata de viață a bateriei, iar factorul de siguranță va fi redus semnificativ, așa că încercați să o faceți cât mai puțin posibil atunci când nu este necesar. Încărcarea rapidă frecventă a bateriei va provoca daune bateriei, dar din cauza diferențelor de densitate a celulelor bateriei, materialelor, temperaturii ambientale și sistemului de gestionare a bateriei, bateria suferă grade diferite de deteriorare în timpul încărcării rapide.
Data publicării: 26 oct. 2023