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為何電池容量會衰減?是什么原因?qū)е碌哪懔私鈫幔?/h1>

鉅大LARGE  |  點擊量:10286次  |  2021年04月23日  

電池的能量存儲可以分為三個虛擬區(qū)域,即可填充的空白區(qū)、供應(yīng)能量的可用區(qū)以及由于使用和老化用途造成的閑置不可用區(qū)域,或者說是巖石區(qū),如圖1所示。


電池從制造完成時就開始衰減,一個新電池須供應(yīng)100%的容量,但大多數(shù)使用中的電池組是達(dá)不到的。


隨著電池的可用區(qū)域縮小,可填充的能量降低,充電時間逐漸縮短。在大多數(shù)情況下,由于周期循環(huán)和老化的原因,電池容量呈線性衰減。此外,深度放電給電池造成的壓力大于不完全放電,因此最好不要把電池電量全部耗盡,而是經(jīng)常性充電。關(guān)于鎳基電池以及作為校準(zhǔn)部件的智能電池則應(yīng)周期性深度放電,這有助于消除鎳基電池的記憶效應(yīng)。鎳基鋰離子電池在容量衰減到80%之前可以完全充放電循環(huán)300~500周。


充放電循環(huán)并不是容量衰減的唯一原因,高溫下存儲鋰離子電池也會導(dǎo)致容量衰減。一個充滿電的鋰離子電池在40℃(104F)保存一年而不使用的情況下會造成35%的容量損失。超快速充放對電池也是有害的,會使電池壽命減少一半,這關(guān)于單體鋰離子電池是非常明顯的。電池組比能量高,但由于單體電池的差異而顯得特別微妙。


設(shè)備的規(guī)格參數(shù)往往基于新電池,但這僅僅是初試階段的短暫現(xiàn)象,而不能維持太長的時間。就像一個體育運動員,成績會隨著時間的推移而逐漸下降,并且假如任其發(fā)展,將會最終導(dǎo)致電池相關(guān)的故障。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

電池要經(jīng)常計算其容量衰減和最終壽命。容量衰減到80%就要更換電池組,電池組的最終壽命極限應(yīng)根據(jù)應(yīng)用的不同、用戶的喜好以及公司的保障而改變。由于機(jī)械故障比較罕見,容量衰減便成了最終替代計劃的一個最佳指標(biāo),這一指標(biāo)可以通過對現(xiàn)役電池每三個月進(jìn)行一次容量核實來完成。此外,充電器充電運行狀態(tài)表征的技術(shù)也在研發(fā)中。


除了與老化相關(guān)的衰減,硫酸鹽化和板柵腐蝕是鉛酸蓄電池衰減的重要影響因素。硫酸鹽化是指電池停留在較低倍率充電時,在陰極極板上形成的薄膜層。假如發(fā)現(xiàn)及時,可以通過均衡充電來消除這一狀況。板柵腐蝕可以通過改善充電狀態(tài)或采用優(yōu)化的浮動充電方法來減弱。


鎳基電池,所謂的不可用巖石區(qū)通常是由于活性物質(zhì)晶體的形成而引起,也被稱為記憶效應(yīng)。深度充放電循環(huán)的方法常常可以使電池容量恢復(fù)到全滿。周期性的放電也可以控制結(jié)晶過程,防止對隔膜的危害。


鋰離子電池的老化是內(nèi)部物質(zhì)的氧化,是使用和老化過程中的一部分,并且是自然發(fā)生且不可逆轉(zhuǎn)的。


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