Hiện nay, pin lithium ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị kỹ thuật số như máy tính xách tay, máy ảnh kỹ thuật số và máy quay video kỹ thuật số. Ngoài ra, chúng cũng có triển vọng rộng rãi trong ô tô, trạm gốc di động và trạm điện lưu trữ năng lượng. Trong trường hợp này, việc sử dụng pin không còn xuất hiện riêng lẻ như trong điện thoại di động, mà nhiều hơn dưới dạng bộ pin nối tiếp hoặc song song.
Dung lượng và tuổi thọ của bộ pin không chỉ liên quan đến từng pin riêng lẻ mà còn liên quan đến độ đồng nhất giữa các pin. Độ đồng nhất kém sẽ kéo giảm đáng kể hiệu suất của bộ pin. Độ đồng nhất của quá trình tự xả là một phần quan trọng của các yếu tố ảnh hưởng. Một bộ pin có độ tự xả không đồng nhất sẽ có sự khác biệt lớn về SOC sau một thời gian lưu trữ, điều này sẽ ảnh hưởng rất lớn đến dung lượng và độ an toàn của nó.
Tại sao hiện tượng tự phóng điện lại xảy ra?
Khi pin mở, phản ứng trên không xảy ra, nhưng công suất vẫn sẽ giảm, chủ yếu là do pin tự xả. Các nguyên nhân chính gây ra hiện tượng tự xả là:
a. Rò rỉ electron bên trong do sự dẫn điện cục bộ của chất điện phân hoặc các mạch ngắn bên trong khác.
b. Rò rỉ điện bên ngoài do lớp cách điện của gioăng hoặc phớt pin kém hoặc điện trở giữa các vỏ chì bên ngoài không đủ (dây dẫn bên ngoài, độ ẩm).
c. Phản ứng điện cực/chất điện phân, chẳng hạn như sự ăn mòn anot hoặc sự khử catot do chất điện phân, tạp chất.
d. Phân hủy một phần vật liệu hoạt động của điện cực.
e. Sự thụ động của điện cực do sản phẩm phân hủy (chất không hòa tan và khí hấp phụ).
f. Điện cực bị mòn cơ học hoặc điện trở giữa điện cực và bộ thu dòng điện trở nên lớn hơn.
Ảnh hưởng của sự tự phóng điện
Tự xả làm giảm dung lượng trong quá trình lưu trữ.Một số vấn đề điển hình do tự phóng điện quá mức:
1. Xe đã đỗ quá lâu và không thể khởi động được;
2. Trước khi đưa pin vào kho, điện áp và các thông số khác đều bình thường, sau đó phát hiện điện áp thấp hoặc thậm chí bằng không khi xuất xưởng;
3. Vào mùa hè, nếu lắp GPS trên xe, sau một thời gian sử dụng, nguồn điện hoặc thời gian sử dụng sẽ rõ ràng là không đủ, ngay cả khi pin phồng lên
Tự xả dẫn đến sự gia tăng chênh lệch SOC giữa các pin và giảm dung lượng của bộ pin
Do pin tự xả không đồng đều, SOC của pin trong bộ pin sẽ khác nhau sau khi lưu trữ và hiệu suất của pin sẽ giảm. Khách hàng thường có thể tìm thấy vấn đề suy giảm hiệu suất sau khi nhận được bộ pin đã được lưu trữ trong một thời gian. Khi chênh lệch SOC đạt khoảng 20%, dung lượng của pin kết hợp chỉ đạt 60%~70%.
Làm thế nào để giải quyết vấn đề chênh lệch SOC lớn do tự phóng điện?
Đơn giản, chúng ta chỉ cần cân bằng năng lượng của pin và truyền năng lượng của cell điện áp cao sang cell điện áp thấp. Hiện tại có hai cách: cân bằng thụ động và cân bằng chủ động
Cân bằng thụ động là kết nối một điện trở cân bằng song song với mỗi ô pin. Khi một ô đạt đến điện áp quá mức trước, pin vẫn có thể được sạc và sạc các pin điện áp thấp khác. Hiệu suất của phương pháp cân bằng này không cao và năng lượng bị mất là mất dưới dạng nhiệt. Việc cân bằng phải được thực hiện ở chế độ sạc và dòng điện cân bằng thường là 30mA đến 100mA.
Bộ cân bằng chủ độngnói chung là cân bằng pin bằng cách truyền năng lượng và truyền năng lượng của các cell có điện áp quá mức sang một số cell có điện áp thấp. Phương pháp cân bằng này có hiệu suất cao và có thể cân bằng ở cả trạng thái sạc và xả. Dòng điện cân bằng của nó lớn hơn hàng chục lần so với dòng điện cân bằng thụ động, thường nằm trong khoảng 1A-10A.
Thời gian đăng: 17-06-2023
