Općenito brzo punjenje za punjenje istosmjernom strujom velike snage, pola sata može se napuniti s 80% snage, a napon punjenja istosmjernom strujom za brzo punjenje općenito je veći od napona baterije. Koji su rizici brzog punjenja litijeve baterije u vezi s tehničkim problemima brzog punjenja litijeve baterije?
Koji su rizici povezani s brzim punjenjem litijevih baterija?
Tri osnovna načina za ostvarivanje brzog punjenja su: održavanje konstantnog napona i povećanje struje; održavanje konstantne struje i povećanje napona; te istovremeno povećanje struje i napona. Međutim, za istinsko ostvarivanje brzog punjenja, ne samo za poboljšanje struje i napona, tehnologija brzog punjenja je kompletan skup sustava, uključujući adapter za brzo punjenje i inteligentni sustav upravljanja napajanjem.
Dugotrajno brzo punjenje utječe na vijek trajanja litijevih baterija. Brzo punjenje litijevih baterija ide na štetu vijeka trajanja baterije jer je baterija uređaj koji generira električnu energiju putem elektrokemijskih reakcija. Punjenje je pojava obrnute kemijske 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 litijeve baterije donosi tri efekta: toplinski efekt, taloženje litija i mehanički efekt
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 izravno i linearno odgovarati količini napunjene električne energije. Istovremeno, punjenje visokom strujom dovodi do povećanja unutarnjeg otpora, što dovodi do povećanog Jouleovog efekta zagrijavanja, što uzrokuje nuspojave poput razgradnje elektrolita, stvaranja plinova i niza problema. Faktor rizika se naglo povećava, što utječe na sigurnost baterije i znatno skraćuje vijek trajanja baterija bez napajanja.
2. Često brzo punjenje može dovesti do kristalizacije jezgre baterije
Brzo punjenje litijeve baterije znači da se litijevi ioni brzo prazne i "plivaju" prema anodi, što zahtijeva da materijal anode ima brzi kapacitet ugradnje litija. Zbog potencijala ugrađenog litija i potencijala taloženja litija koji su gotovo isti, pri brzom punjenju ili uvjetima niske temperature, litijevi ioni mogu se taložiti na površini formirajući dendritični litij. Dendritični litij će probiti dijafragmu i uzrokovati sekundarne gubitke, smanjujući kapacitet baterije. Kada litijev kristal dosegne određenu količinu, on će rasti od negativne elektrode do dijafragme, što uzrokuje opasnost od kratkog spoja baterije.
3. Često brzo punjenje skratit će vijek trajanja baterije
Često punjenje također ubrzava pražnjenje baterije, pa čak dovodi do problema poput smanjene aktivnosti baterije i kraćeg vijeka trajanja. Pogotovo 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 litijeve baterije. Brzo punjenje velike snage uzrokovat će kratko vrijeme zagrijavanja baterije. Iako punjenje koje nije brzo ima nisku snagu i malo zagrijavanja po jedinici vremena, potrebno je dulje vrijeme punjenja. Na taj način, toplina baterije će se s vremenom akumulirati, a razlika u toplini stvorenoj tijekom punjenja neće uzrokovati razliku u brzini starenja baterije.
Sumirajući gore navedeno, možemo zaključiti da brzo punjenje ima visoke zahtjeve za kvalitetu baterije, ima veći gubitak vijeka trajanja baterije, a faktor sigurnosti bit će značajno smanjen, stoga pokušajte to raditi što je manje moguće kada nije potrebno. Često brzo punjenje baterije uzrokovat će štetu bateriji, ali zbog razlika u gustoći ćelija baterije, materijalima, temperaturi okoline i sustavu upravljanja baterijom, baterija trpi različite stupnjeve oštećenja tijekom brzog punjenja.
Vrijeme objave: 26. listopada 2023.