Загальна швидка зарядка для потужної зарядки постійним струмом, півгодини може бути заповнена на 80% потужності, швидка зарядка постійного струму напругою зарядки зазвичай вища, ніж напруга акумулятора. Тож які ризики швидкої зарядки літієвих акумуляторів щодо технічних проблем швидкої зарядки літієвих акумуляторів?
Які ризики пов'язані зі швидкою зарядкою літієвих акумуляторів?
Три основні способи реалізації швидкої зарядки: підтримувати постійну напругу та збільшувати струм; підтримувати постійний струм та збільшувати напругу; та одночасно збільшувати струм і напругу. Однак, щоб справді реалізувати швидку зарядку, можна не лише покращити струм і напругу, технологія швидкої зарядки – це повний набір систем, включаючи адаптер швидкої зарядки та інтелектуальну систему керування живленням.
Тривала швидка зарядка впливає на термін служби літієвих акумуляторів. Швидка зарядка літієвих акумуляторів відбувається за рахунок терміну служби акумулятора, оскільки акумулятор – це пристрій, який генерує електроенергію за допомогою електрохімічних реакцій. Зарядка – це виникнення зворотної хімічної реакції, а швидка зарядка полягає в миттєвому надходженні високого струму до акумулятора. Часте використання режиму швидкої зарядки зменшить ємність акумулятора, зменшуючи кількість циклів зарядки та розрядки.
Швидка зарядка літієвих акумуляторів має три ефекти: тепловий ефект, осадження літію та механічний ефект.
1. Часта швидка зарядка прискорює поляризацію елемента акумулятора
Коли безперервний струм зарядки великий, концентрація іонів на електроді зростає, поляризація збільшується, і напруга на клемах акумулятора не може прямо та лінійно відповідати кількості зарядженої електроенергії. Водночас, при зарядці високим струмом збільшення внутрішнього опору призводить до посилення ефекту Джоуля, що спричиняє побічні ефекти, такі як реакція розкладання електроліту, утворення газу та низку проблем. Фактор ризику різко зростає, що впливає на безпеку акумулятора, а термін служби неживих акумуляторів неминуче значно скорочується.
2. Часте швидке заряджання може призвести до кристалізації осердя акумулятора
Швидка зарядка літієвих акумуляторів означає, що іони літію швидко розряджаються та «пливуть» до анода, що вимагає від матеріалу анода швидкої здатності до вбудовування літію. Оскільки потенціал вбудовування літію та потенціал осадження літію майже однакові, в умовах швидкої зарядки або низької температури іони літію можуть осідати на поверхні, утворюючи дендритний літій. Дендритний літій пронизує діафрагму та спричиняє вторинні втрати, зменшуючи ємність акумулятора. Коли кристал літію досягає певної кількості, він переходить від негативного електрода до діафрагми, що створює небезпеку короткого замикання акумулятора.
3. Часта швидка зарядка скорочує термін служби акумулятора
Часте заряджання також має тенденцію до прискорення виснаження заряду акумулятора та навіть призводить до таких проблем, як зниження активності акумулятора та скорочення терміну служби. Особливо після додавання технології швидкого заряджання, хоча швидкість заряджання на ранній стадії дуже висока, але зарядка не досягає 100% після відключення, що призводить до багаторазового заряджання та збільшення кількості циклів розрядки/зарядки акумулятора. Тривале використання таким чином знижує активність акумулятора, тим самим прискорюючи його старіння.
Висока температура є найбільшою причиною старіння літієвих акумуляторів. Швидка зарядка високою потужністю призводить до короткочасного нагрівання акумулятора. Нешвидка зарядка, хоча й має низьку потужність, виділяє мало тепла за одиницю часу, потребує тривалішого часу ввімкнення. Таким чином, тепло акумулятора з часом накопичується, і різниця в теплі, що утворюється під час заряджання, не спричиняє різниці у швидкості старіння акумулятора.
Підсумовуючи вищесказане, можна зробити висновок, що швидка зарядка має високі вимоги до якості акумулятора, має більшу втрату часу роботи від акумулятора, а коефіцієнт безпеки значно знижується, тому намагайтеся робити це якомога рідше, коли в цьому немає потреби. Часта швидка зарядка акумулятора завдасть йому шкоди, але через різницю в щільності елементів акумулятора, матеріалах, температурі навколишнього середовища та системі керування акумулятором, акумулятор зазнає різного ступеня пошкодження під час швидкої зарядки.
Час публікації: 26 жовтня 2023 р.