Baterii Hybrid

3

Ce este nou?

Menu

De ce bateriile vechi Li-ion durează mult să se încarce?

Utilizatorii adesea întreabă: “De ce îi ia atât de mult timp să se încarce o baterie Li-ion veche?”

Într-adevăr, atunci când Li-ionul îmbătrânește, bateria își ia timp să se încarce chiar și atunci când trebuie să umple doar puțin spațiu. Numim aceasta “sindromul bătrânului”. Figura 1 ilustrează timpul de încărcare al unei baterii Li-ion noi, cu o capacitate de 100%, în comparație cu un pachet vechi care furnizează doar 82%. Ambele durează aproximativ 150 de minute să se încarce.

Figura 1: Bateriile Li-ion noi și vechi sunt încărcate

Ambele pachete durează aproximativ 150 de minute pentru a se încărca. Noul pachet se încarcă la 1.400 mAh (100%), în timp ce cel vechi merge doar la 1.150 mAh (82%).

Când se încarcă Li-ion, tensiunea crește similar cu ridicarea unei greutăți cu o bandă de cauciuc. Noul pachet, așa cum este demonstrat în Figura 2, este „mai foame” și poate lua mai multă „hrană” înainte de a atinge limita de tensiune de 4,20 V/celulă în comparație cu Li-ion învechit care atinge limita V în etapa 1 după doar aproximativ 60 de minute. În ceea ce privește o analogie cu banda elastică, noua baterie are mai puțină slăbiciune decât pachetul vechi și poate accepta încărcare mai mult înainte de a intra în saturație.

Figura 2: Observarea timpilor de încărcare ai unui Li-ion nou și vechi în etapa 1

Noul Li-ion se încarcă complet timp de 90 de minute, în timp ce celula îmbătrânită atinge 4,20 V/celulă în 60 de minute

Figura 3 demonstrează diferiții timpi de saturație în etapa 2, deoarece curentul trece de la curentul complet reglat la aproximativ 0,05 C pentru a declanșa modul gata. Durata pe o baterie bună este scurtă și este prelungită pe un pachet învechit. Acest lucru explică timpul de încărcare mai lung al unui Li-ion mai vechi, cu o capacitate mai mică. O analogie este un atlet tânăr care rulează un sprint cu o încetinire mică sau deloc până la final, în timp ce bătrânul își scapă respirația și începe să meargă, prelungind timpul pentru atingerea obiectivului.

Figura 3: Observarea timpilor de saturație ai Li-ionului nou și vechi în etapa 2 înainte de a trece la gata

Celula nouă rămâne încărcată complet mai mult timp decât cea veche și are o cale de curent mai scurtă.

Un efect comun al îmbătrânirii Li-ionului este pierderea capacității de transfer de încărcare. Acest lucru este cauzat de formarea de materiale pasive pe electrozi, care inhibă fluxul de electroni liberi. Acest lucru reduce porozitatea pe electrozi, scade suprafața, reduce conductivitatea ionică inferioară și crește rezistența la migrație. Fenomenul de îmbătrânire este permanent și nu poate fi inversat.

Sănătatea unei baterii se bazează pe aceste trei atribute fundamentale:

  • Capacitatea, capacitatea de a stoca energie. Capacitatea este principalul indicator al sănătății unei baterii.
  • Rezistența internă, capacitatea de a livra curent.
  • Autodezvoltarea, indicator al integrității mecanice.

Semnătura de încărcare dezvăluie indicatori valoroși ai sănătății Li-ionului. O baterie bună absoarbe cea mai mare parte a încărcării în Etapa 1 înainte de a atinge 4,20V/celulă și etapa de urmărire în Etapa 2 este scurtă. “Lipsa de foame” pe un Li-ion poate fi atribuită unei baterii parțial încărcate; timpii de urmărire excepțional de lungi se referă la o baterie cu capacitate redusă, rezistență internă mare și/sau autodezvoltare crescută.

Algoritmi pot fi dezvoltați care compară Etapa 1 și Etapa 2 pe baza capacității și a stării de încărcare. Anomalii, cum ar fi capacitatea redusă și autodezvoltarea crescută, pot fi identificate prin stabilirea unor praguri de acceptare. Cadex dezvoltă încărcătoare cu algoritmi care vor oferi funcții de diagnosticare. Un astfel de avans va promova încărcătorul individual într-o poziție de supraveghere pentru a oferi asigurare a calității în baterii fără logistici suplimentare.

Sursa aici.

3

Ce este nou?