Blog
Uszkodzenie baterii litowej spowodowane przeładowaniem i rozładowaniem
24 Apr 2023
Materiały katodowe akumulatorów litowo-jonowych składają się zwykle z aktywnych związków litu, natomiast elektrody ujemne to węgiel o specjalnej strukturze molekularnej. Głównymi składnikami materiałów wspólnej katody są licoo2/LiFePO4 itp. Podczas ładowania potencjał dodany do biegunów akumulatora zmusza związki dodatnie do uwalniania jonów litu i osadzania cząsteczek anody w węglu o strukturze płytkowej. Podczas wyładowania jony litu wytrącają się z węgla o strukturze płytkowej i rekombinują ze związkami elektrody dodatniej. Ruch jonów litu wytwarza prąd elektryczny.

Chociaż zasada reakcji chemicznej jest bardzo prosta, w rzeczywistej produkcji przemysłowej należy wziąć pod uwagę znacznie bardziej praktyczne problemy: materiał dodatni wymaga dodatków, aby utrzymać aktywność wielokrotnego ładowania i rozładowania. materiał ujemny musi być zaprojektowany na poziomie struktury molekularnej, aby pomieścić więcej jonów litu; elektrolit wypełniony między elektrodami dodatnimi i ujemnymi musi nie tylko zachować stabilność, ale także musi mieć dobrą przewodność i zmniejszać rezystancję wewnętrzną akumulatora.

Chociaż baterie litowo-jonowe rzadko mają efekt pamięci baterii Ni-CDzasadą efektu pamięci jest krystalizacja, która rzadko występuje w akumulatorach litowo-jonowych. Jednak pojemność akumulatora litowo-jonowego będzie nadal spadać po wielu ładowaniach i rozładowaniach, a przyczyny są złożone i różnorodne. Jest to głównie zmiana samego materiału elektrody dodatniej i ujemnej. z poziomu molekularnego struktura otworów elektrody dodatniej i ujemnej zawierającej jon litu będzie stopniowo zapadać się i blokować; z chemicznego punktu widzenia jest to aktywna pasywacja dodatniego i ujemnego materiału elektrody oraz zachodzenie reakcji ubocznych tworzących inne stabilne związki. W fizyce materiał katody będzie się stopniowo odklejał, co ostatecznie zmniejsza liczbę jonów litu w akumulatorze, które mogą się swobodnie poruszać w procesie ładowania i rozładowywania.

Przeładowanie i nadmierne rozładowanie spowoduje trwałe uszkodzenie dodatniej i ujemnej elektrody akumulatora litowo-jonowego. z poziomu molekularnego można intuicyjnie zrozumieć, że nadmierne rozładowanie doprowadzi do nadmiernego uwalniania jonów litu z węgla ujemnego, co spowoduje załamanie się jego struktury płytkowej. przeładowanie wepchnie zbyt wiele jonów litu do ujemnej struktury węgla, tak że niektóre z nich nie będą już mogły zostać uwolnione. Dlatego akumulatory litowo-jonowe są zwykle wyposażone w obwody kontroli ładowania i rozładowania.
Nieodpowiednia temperatura wywoła inne reakcje chemiczne w akumulatorach litowo-jonowych, tworząc związki, których nie chcemy widzieć, dlatego między dodatnimi i ujemnymi elektrodami wielu akumulatorów litowo-jonowych znajdują się ochronne membrany z kontrolowaną temperaturą lub dodatki elektrolitowe. Gdy temperatura akumulatora wzrośnie do określonego poziomu, zamknie się otwór w membranie kompozytowej lub dojdzie do denaturacji elektrolitu, rezystancja wewnętrzna akumulatora wzrasta do momentu przerwania obwodu, a akumulator przestaje się nagrzewać, co gwarantuje, że ładowanie temperatura akumulatora jest normalna.

Proces ładowania akumulatora litowo-jonowego dzieli się na dwa etapy, fazę szybkiego ładowania stałym prądem (kiedy wskaźnik baterii świeci na żółto) oraz fazę zmniejszania prądu stałego napięcia (wskaźnik baterii miga na zielono. W fazie szybkiego ładowania stałym prądem , napięcie akumulatora stopniowo wzrasta do standardowego napięcia akumulatora, a następnie jest przenoszone do stałego napięcia pod układem kontrolnym, napięcie już nie wzrasta, aby zapewnić, że nie zostanie przeładowane, a prąd stopniowo spada do 0 wraz ze wzrostem naładowania akumulatora, a ładowanie jest ostatecznie zakończone.

Krzywa rozładowania akumulatora litowo-jonowego zmieni się po wielokrotnym użyciu. Jeśli chip nie ma możliwości ponownego odczytania pełnej krzywej rozładowania, obliczona ilość energii elektrycznej nie jest dokładna. Potrzebujemy głębokiego naładowania, aby skalibrować układ baterii. Ale nie musisz o to dbać za każdym razem, gdy wyłączasz zasilanie i ładujesz.
Możesz wykonać głębokie ładowanie i rozładowanie pod kontrolą obwodu zabezpieczającego przez pewien czas, aby poprawić statystyki baterii, ale nie zwiększy to rzeczywistej pojemności baterii.

Baterie, które nie były używane przez dłuższy czas, należy umieścić w chłodnym miejscu, aby zmniejszyć szybkość ich własnej reakcji pasywacji.

Obwód zabezpieczający nie jest również w stanie monitorować samorozładowania akumulatora. Baterie, które nie były używane przez dłuższy czas, należy naładować określoną ilością energii elektrycznej, aby zapobiec uszkodzeniom wynikającym z nadmiernego samorozładowania spowodowanego nadmiernym samorozładowaniem podczas przechowywania.

Ponieważ efekt pamięci elektrycznej akumulatora litowo-jonowego jest znikomy, szkody spowodowane przez ładowanie w połowie nie są duże, a najbardziej obawia się nadmiernego rozładowania (pełnego rozładowania). Często wynik zbyt niskiego rozładowania akumulatorów litowo-jonowych można złomować tylko przed czasem, a akumulatory litowo-jonowe nie muszą czekać do 0%, aby się naładować.
Szukasz więcej informacji o profesjonalnych produktach i rozwiązaniach zasilających EverExceed? Mamy zespół ekspertów, który zawsze służy pomocą. Wypełnij formularz, a nasz przedstawiciel handlowy wkrótce się z Tobą skontaktuje.
prawa autorskie © 2024 EverExceed Industrial Co., Ltd.Wszelkie prawa zastrzeżone.
zostaw wiadomość
Witamy w everexceed
Jeśli jesteś zainteresowany naszymi produktami i chcesz poznać więcej szczegółów, zostaw wiadomość tutaj, a my odpowiemy tak szybko, jak to możliwe.

Dom

produkty

o

kontakt