Općenito, brzo punjenje za visokosnažno DC punjenje, pola sata može se napuniti sa 80% snage, a napon DC punjenja za brzo punjenje je uglavnom veći od napona baterije. Koji su rizici brzog punjenja litijumske baterije u vezi s tehničkim problemima brzog punjenja litijumske baterije?
Koji su rizici povezani s brzim punjenjem litijumskih baterija?
Tri osnovna načina za ostvarivanje brzog punjenja su: održavanje konstantnog napona i povećanje struje; održavanje konstantne struje i povećanje napona; i istovremeno povećanje struje i napona. Međutim, da bi se zaista ostvarilo brzo punjenje, ne samo poboljšanje struje i napona, tehnologija brzog punjenja je kompletan set sistema, uključujući adapter za brzo punjenje i inteligentni sistem upravljanja napajanjem.
Dugotrajno brzo punjenje utiče na vijek trajanja litijumskih baterija. Brzo punjenje litijumskih baterija ide na štetu vijeka trajanja baterije, jer je baterija uređaj koji generiše električnu energiju putem elektrohemijskih reakcija. Punjenje je pojava obrnute hemijske reakcije, a brzo punjenje se sastoji od trenutnog unosa velike struje u bateriju. Česta upotreba brzog punjenja smanjit će kapacitet baterije i broj ciklusa punjenja i pražnjenja baterije.
Brzo punjenje litijumske baterije donosi tri efekta: termalni efekat, taloženje litijuma i mehanički efekat
1. Često brzo punjenje ubrzava polarizaciju baterijske ćelije
Kada je kontinuirana struja punjenja velika, koncentracija iona na elektrodi raste, polarizacija se povećava, a napon na terminalima baterije ne može direktno i linearno odgovarati količini napunjene električne energije. Istovremeno, punjenje visokom strujom, povećanje unutrašnjeg otpora dovest će do povećanog Džulovog efekta zagrijavanja, što će uzrokovati nuspojave poput razgradnje elektrolita, proizvodnje plina i niza problema. Faktor rizika se naglo povećava, što utiče na sigurnost baterije i vijek trajanja baterija bez napajanja će se znatno skratiti.
2. Često brzo punjenje može dovesti do kristalizacije jezgra baterije
Brzo punjenje litijum baterije znači da se litijum ioni brzo prazne i "plivaju" prema anodi, što zahtijeva da materijal anode ima brzi kapacitet ugrađivanja litijuma. Zbog potencijala ugrađenog litijuma i potencijala taloženja litijuma koji su gotovo isti, pri brzom punjenju ili uslovima niske temperature, litijum ioni se mogu taložiti na površini, formirajući dendritični litijum. Dendritični litijum će probiti dijafragmu i uzrokovati sekundarne gubitke, smanjujući kapacitet baterije. Kada litijum kristal dostigne određenu količinu, on će rasti od negativne elektrode do dijafragme, što može uzrokovati kratki spoj baterije.
3. Često brzo punjenje će skratiti vijek trajanja baterije
Često punjenje također ubrzava pražnjenje baterije, pa čak dovodi do problema poput smanjene aktivnosti baterije i kraćeg vijeka trajanja. Posebno nakon dodavanja tehnologije brzog punjenja, iako je brzina punjenja u ranoj fazi vrlo velika, baterija se ne puni do 100% nakon isključivanja iz struje, što rezultira višestrukim punjenjem i povećanjem broja ciklusa punjenja. Dugotrajna upotreba na takav način smanjit će aktivnost baterije, čime će se ubrzati starenje baterije.
Visoka temperatura je najveći uzrok starenja litijumskih baterija. Brzo punjenje velike snage uzrokovat će da se baterija zagrije u kratkom vremenskom periodu. Iako punjenje koje nije brzo ima nisku snagu, ono se malo zagrijava po jedinici vremena, ali zahtijeva duže vrijeme punjenja. Na taj način, toplota baterije će se vremenom akumulirati, a razlika u toploti generisanoj tokom punjenja nije dovoljna da izazove razliku u brzini starenja baterije.
Sumirajući gore navedeno, možemo zaključiti da brzo punjenje ima visoke zahtjeve za kvalitet baterije, ima veći gubitak vijeka trajanja baterije, a faktor sigurnosti će biti značajno smanjen, stoga pokušajte to raditi što je manje moguće kada nije potrebno. Često brzo punjenje baterije će uzrokovati štetu bateriji, ali zbog razlika u gustoći ćelija baterije, materijalima, temperaturi okoline i sistemu upravljanja baterijom, baterija trpi različite stepene oštećenja tokom brzog punjenja.
Vrijeme objave: 26. oktobar 2023.