Vispārīga ātrā uzlāde lieljaudas līdzstrāvas uzlādei, pusstundas laikā var uzlādēt līdz 80% no jaudas, ātrās uzlādes līdzstrāvas uzlādes spriegums parasti ir lielāks nekā akumulatora spriegums. Tātad, kādi ir litija akumulatora ātrās uzlādes riski attiecībā uz litija akumulatora ātrās uzlādes tehniskajām problēmām?
Kādi ir riski, kas saistīti ar litija akumulatoru ātru uzlādi?
Trīs galvenie ātrās uzlādes realizēšanas veidi ir: uzturēt nemainīgu spriegumu un palielināt strāvu; uzturēt nemainīgu strāvu un palielināt spriegumu; un vienlaikus palielināt strāvu un spriegumu. Tomēr, lai patiesi realizētu ātro uzlādi, var ne tikai uzlabot strāvu un spriegumu, bet arī ātrās uzlādes tehnoloģija ir pilnīgs sistēmu komplekts, tostarp ātrās uzlādes adapteris un viedā enerģijas pārvaldības sistēma.
Ilgstoša ātrā uzlāde ietekmē litija akumulatoru kalpošanas laiku, litija akumulatoru ātrā uzlāde notiek uz akumulatora cikla kalpošanas laika rēķina, jo akumulators ir ierīce, kas ģenerē elektrību, izmantojot elektroķīmiskas reakcijas, uzlāde ir apgrieztas ķīmiskas reakcijas rašanās, un ātrā uzlāde notiks, ja akumulatoram momentāni pievada lielu strāvu. Bieža ātrās uzlādes režīma izmantošana samazinās akumulatora samazināšanas jaudu, samazinot akumulatora uzlādes un izlādes ciklu skaitu.
Litija akumulatora ātrā uzlāde rada trīs efektus: termisko efektu, litija nogulsnēšanos un mehānisko efektu
1. Bieža ātra uzlāde paātrina akumulatora elementa polarizāciju
Kad nepārtrauktās uzlādes strāva ir liela, jonu koncentrācija uz elektroda palielinās, polarizācija palielinās, un akumulatora spaiļu spriegums nevar tieši un lineāri atbilst uzlādētās elektroenerģijas daudzumam. Tajā pašā laikā, uzlādējot ar lielu strāvu, iekšējās pretestības palielināšanās novedīs pie palielināta Džoula sildīšanas efekta, kā rezultātā radīsies blakusparādības, piemēram, elektrolīta reakcijas sadalīšanās, gāzes veidošanās un virkne problēmu, riska faktors pēkšņi palielinās, ietekmējot akumulatora drošību, un nebarotu akumulatoru kalpošanas laiks ievērojami saīsināsies.
2. Bieža ātra uzlāde var izraisīt akumulatora kodola kristalizāciju
Litija akumulatora ātrā uzlāde nozīmē, ka litija joni tiek ātri izlādēti un "peld" uz anodu, kas prasa, lai anoda materiālam būtu ātra litija iegulšanas spēja. Iegultā litija potenciāla un litija nogulsnēšanās potenciāla dēļ ir gandrīz vienāds, ātrās uzlādes vai zemas temperatūras apstākļos litija joni var nogulsnēties uz dendrītveida litija virsmas. Dendritiskais litijs caurdurs diafragmu un radīs sekundārus zudumus, samazinot akumulatora ietilpību. Kad litija kristāls sasniegs noteiktu daudzumu, tas izaugs no negatīvā elektroda uz diafragmu, radot akumulatora īssavienojuma risku.
3. Bieža ātra uzlāde saīsina akumulatora darbības laiku
Bieža uzlāde arī paātrina akumulatora darbības laika samazināšanos un pat var izraisīt tādas problēmas kā samazināta akumulatora aktivitāte un īsāks akumulatora darbības laiks. Īpaši pēc ātrās uzlādes tehnoloģijas ieviešanas, lai gan sākotnējā uzlādes stadijā ātrums ir ļoti liels, atvienojot akumulatoru no strāvas, tas neuzlādējas līdz 100%, kā rezultātā notiek vairākkārtēja uzlāde un palielinās akumulatora ciklu skaits. Ilgstoša šāda veida lietošana samazinās akumulatora aktivitāti, tādējādi paātrinot tā novecošanos.
Augsta temperatūra ir lielākais litija akumulatora novecošanās iemesls. Ātra uzlāde ar lielu jaudu īsā laikā uzkarsīs akumulatoru. Neuzlādējot ātri, ja jauda ir zema, siltums laika vienībā ir mazs, taču ieslēgšanas laiks ir ilgāks. Tādējādi akumulatora siltums laika gaitā uzkrājas, un uzlādes laikā radītā siltuma atšķirība nav pietiekama, lai izraisītu akumulatora novecošanās ātruma atšķirību.
Apkopojot iepriekš minēto, varam secināt, ka ātrajai uzlādei ir augstas kvalitātes prasības akumulatoram, tai ir lielāki akumulatora darbības laika zudumi, un drošības koeficients ievērojami samazināsies, tāpēc centieties to darīt pēc iespējas mazāk, ja tas nav nepieciešams. Bieža akumulatora ātrā uzlāde nodarīs kaitējumu akumulatoram, taču akumulatora elementu blīvuma, materiālu, apkārtējās vides temperatūras un akumulatora pārvaldības sistēmas atšķirību dēļ akumulators ātrās uzlādes laikā cieš dažādas pakāpes bojājumus.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 26. oktobris