ปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในอุปกรณ์ดิจิทัลต่างๆ เช่น โน้ตบุ๊ก กล้องดิจิทัล และกล้องวิดีโอดิจิทัล นอกจากนี้ ยังมีแนวโน้มที่ดีในรถยนต์ สถานีฐานเคลื่อนที่ และสถานีเก็บพลังงาน ในกรณีนี้ การใช้งานแบตเตอรี่ไม่ได้จำกัดอยู่แค่ในโทรศัพท์มือถืออีกต่อไป แต่จะอยู่ในรูปแบบของชุดแบตเตอรี่แบบอนุกรมหรือแบบขนาน
ความจุและอายุการใช้งานของชุดแบตเตอรี่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับแบตเตอรี่แต่ละก้อนเพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับความสม่ำเสมอระหว่างแบตเตอรี่แต่ละก้อนด้วย ความสม่ำเสมอที่ไม่ดีจะส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของชุดแบตเตอรี่อย่างมาก ความสม่ำเสมอของการคายประจุเองเป็นปัจจัยสำคัญอย่างหนึ่ง แบตเตอรี่ที่มีการคายประจุเองไม่สม่ำเสมอจะมีค่า SOC แตกต่างกันมากหลังจากเก็บรักษาไว้เป็นระยะเวลานาน ซึ่งจะส่งผลกระทบอย่างมากต่อความจุและความปลอดภัยของแบตเตอรี่
เหตุใดจึงเกิดการหลั่งเอง?
เมื่อเปิดฝาแบตเตอรี่ ปฏิกิริยาข้างต้นจะไม่เกิดขึ้น แต่กำลังไฟจะยังคงลดลง ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการคายประจุเองของแบตเตอรี่ สาเหตุหลักของการคายประจุเองมีดังนี้:
ก. การรั่วไหลของอิเล็กตรอนภายในที่เกิดจากการนำไฟฟ้าของอิเล็กตรอนเฉพาะจุดในอิเล็กโทรไลต์หรือการลัดวงจรภายในอื่นๆ
b. การรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าจากภายนอก เนื่องมาจากฉนวนของซีลหรือปะเก็นแบตเตอรี่ไม่ดี หรือความต้านทานระหว่างเปลือกตะกั่วภายนอกไม่เพียงพอ (ตัวนำภายนอก ความชื้น)
ค. ปฏิกิริยาระหว่างอิเล็กโทรดกับอิเล็กโทรไลต์ เช่น การกัดกร่อนของแอโนด หรือการรีดิวซ์ของแคโทด อันเนื่องมาจากสิ่งเจือปนในอิเล็กโทรไลต์
d. การสลายตัวบางส่วนของวัสดุออกฤทธิ์ของอิเล็กโทรด
e. การเกิดชั้นฟิล์มป้องกันบนอิเล็กโทรดเนื่องจากผลิตภัณฑ์จากการสลายตัว (สารที่ไม่ละลายและก๊าซที่ถูกดูดซับ)
f. ขั้วไฟฟ้าสึกหรอเนื่องจากสาเหตุทางกล หรือความต้านทานระหว่างขั้วไฟฟ้ากับตัวเก็บกระแสไฟฟ้ามีค่ามากขึ้น
อิทธิพลของการคายประจุเอง
การคายประจุเองทำให้ความจุลดลงระหว่างการจัดเก็บปัญหาทั่วไปหลายประการที่เกิดจากการหลั่งน้ำอสุจิมากเกินไป ได้แก่:
1. รถจอดนานเกินไปและสตาร์ทไม่ติด;
2. ก่อนเก็บรักษาแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าและค่าอื่นๆ อยู่ในเกณฑ์ปกติ แต่เมื่อขนส่งกลับพบว่าแรงดันไฟฟ้าต่ำหรือเป็นศูนย์
3. ในช่วงฤดูร้อน หากติดตั้ง GPS ในรถยนต์ พลังงานหรือระยะเวลาการใช้งานจะไม่เพียงพออย่างเห็นได้ชัดหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง แม้ว่าแบตเตอรี่จะเต็มแล้วก็ตาม
การคายประจุเองทำให้ความแตกต่างของระดับประจุ (SOC) ระหว่างแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น และลดความจุของชุดแบตเตอรี่ลง
เนื่องจากการคายประจุเองที่ไม่สม่ำเสมอของแบตเตอรี่ ทำให้ระดับประจุ (SOC) ของแบตเตอรี่ในชุดแบตเตอรี่จะแตกต่างกันหลังจากเก็บรักษา และประสิทธิภาพของแบตเตอรี่จะลดลง ลูกค้ามักพบปัญหาประสิทธิภาพลดลงหลังจากได้รับชุดแบตเตอรี่ที่เก็บรักษาไว้เป็นระยะเวลานาน เมื่อความแตกต่างของระดับประจุ (SOC) สูงถึงประมาณ 20%ความจุของแบตเตอรี่รวมนั้นมีเพียง 60%~70% เท่านั้น
จะแก้ไขปัญหาความแตกต่างของระดับประจุ (SOC) ที่มากเกินไปซึ่งเกิดจากการคายประจุเองได้อย่างไร?
กล่าวโดยสรุป เราเพียงแค่ต้องปรับสมดุลพลังงานแบตเตอรี่และถ่ายโอนพลังงานจากเซลล์แรงดันสูงไปยังเซลล์แรงดันต่ำ ปัจจุบันมีสองวิธี ได้แก่ การปรับสมดุลแบบพาสซีฟและการปรับสมดุลแบบแอคทีฟ
การปรับสมดุลแบบพาสซีฟคือการต่อตัวต้านทานปรับสมดุลแบบขนานเข้ากับเซลล์แบตเตอรี่แต่ละเซลล์ เมื่อเซลล์ใดเซลล์หนึ่งมีแรงดันเกินก่อนกำหนด แบตเตอรี่นั้นก็ยังสามารถชาร์จได้ และยังสามารถชาร์จแบตเตอรี่ที่มีแรงดันต่ำอื่นๆ ได้อีกด้วย ประสิทธิภาพของวิธีการปรับสมดุลนี้ไม่สูงนัก และพลังงานที่สูญเสียไปจะอยู่ในรูปของความร้อน การปรับสมดุลจะต้องดำเนินการในโหมดการชาร์จ และกระแสปรับสมดุลโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 30mA ถึง 100mA
อีควอไลเซอร์แบบแอคทีฟโดยทั่วไปแล้ว การปรับสมดุลแบตเตอรี่จะทำโดยการถ่ายโอนพลังงานจากเซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไปไปยังเซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำ การปรับสมดุลด้วยวิธีนี้มีประสิทธิภาพสูงและสามารถปรับสมดุลได้ทั้งในสภาวะการชาร์จและการคายประจุ กระแสการปรับสมดุลจะมีขนาดใหญ่กว่ากระแสการปรับสมดุลแบบพาสซีฟหลายสิบเท่า โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 1A-10A
วันที่โพสต์: 17 มิถุนายน 2023
