자체 방전 & 리튬 이온 배터리의 과방전
에너지 밀도가 더욱 증가하고 비용이 더욱 절감됨에 따라 리튬 이온 배터리는 전기 자동차 및 에너지 저장 분야에서 널리 사용되었습니다. 리튬이온 배터리의 자가 방전과 과방전의 일관성은 전기 자동차와 에너지 저장 시스템의 수명과 신뢰성에 매우 중요합니다. 최근 몇 년간 리튬이온 배터리의 자가방전 및 과방전에 대한 연구 결과를 형성 메커니즘, 영향 요인 및 검출 방법 측면에서 검토했습니다.
자가 방전은 보관 중에 배터리 용량이 자연적으로 손실되는 현상으로, 일반적으로 일정 기간 보관한 후 개방 회로 전압이 떨어지는 것을 나타냅니다. 리튬이온전지의 자가방전은 반응형태에 따라 물리적 자가방전과 화학적 자가방전으로 구분됩니다. 자체 방전이 배터리에 미치는 영향으로 인해 일부 고객은 자체 방전을 두 가지 범주, 즉 손실된 용량에 대한 가역적 보상이 있는 자체 방전과 손실된 용량에 대한 비가역적 보상이 있는 자체 방전으로 나눕니다. 정상적인 상황에서 물리적 자가 방전으로 인한 용량 손실은 되돌릴 수 없지만, 화학적 자가 방전으로 인한 용량 손실은 되돌릴 수 없습니다.
리튬이온 배터리는 무공해, 높은 비에너지, 긴 사이클 수명으로 인해 다양한 기기 및 전기 자동차의 에너지 시스템으로 널리 사용됩니다. 리튬이온 배터리의 자가 방전이 존재하면 배터리 자체의 에너지 손실이 발생할 뿐만 아니라, 자가 방전의 불일치로 인해 리튬 이온 배터리의 수명이 단축됩니다. 급격한 용량 감소는 배터리 관리시스템(BMS)의 배터리 충전상태(SOC) 예측에 큰 오차를 초래하고, 전기차 제어 전략이 실패해 전기차 배터리 시스템의 과방전을 초래한다.
리튬이온 배터리의 자가방전 원인
1. 가역적 용량 손실의 원인: 가역 용량 손실의 원인은 가역 방전 반응이며, 원리는 배터리의 정상적인 방전 반응과 일치합니다. 차이점은 정상적인 방전 전자 경로가 외부 회로이고 반응 속도가 매우 빠르다는 것입니다. 자가 방전의 전자 경로는 전해질이며 반응 속도는 매우 느립니다.
2. 되돌릴 수 없는 용량 손실의 원인: 배터리 내부에서 비가역적 반응이 일어날 때 발생하는 용량 손실은 비가역적 용량 손실입니다. 비가역반응의 종류에는 양극과 전해질 사이의 비가역반응, 음극재와 전해질 사이의 비가역반응, 전해질 자체의 불순물에 의한 비가역반응, 제조과정에서 불순물로 인한 미세단락에 의한 비가역반응 등이 있다.
자가방전율은 리튬이온 배터리의 수명을 측정하는 중요한 지표로, 자가방전 과정은 배터리 내부에서 발생하는데, 이는 배터리 소재 및 기술과 관련이 있으며 환경 온도, 보관 시간 및 환경의 변화에 따라 변화합니다. 충전 상태. 리튬이온 배터리의 자체 방전을 신속하게 감지하면 자체 방전 매개변수 측정 시간을 줄이고 정확도를 높일 수 있습니다. 자체 방전 감지는 배터리 팩에도 적용할 수 있으며, 이는 실제 응용 분야에서 배터리 일관성 연구 및 분류를 위한 새로운 이론 데이터를 제공하여 리튬 이온 배터리의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
배터리가 저장된 전기를 방전한 후, 특정 값에 도달한 후에도 전압이 계속 방전되면 과방전이 발생합니다. 일반적으로 방전 전류에 따라 방전 차단 전압이 결정됩니다. 과방전은 배터리에 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다. 특히 과전류 과방전 또는 반복적인 과방전은 배터리에 더 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 과방전은 배터리 내부 압력을 증가시키고, 양극 및 음극 활물질의 가역성을 파괴하며, 충전 후 용량을 부분적으로만 회복할 수 있더라도 분명히 감소합니다.
방전 후 흑연층에 일부 리튬 이온이 남아 있도록 하기 위해,’s 방전 종료의 최소 전압을 제한하는 데 필요합니다. 리튬 이온 배터리는 과방전될 수 없습니다. 방전 종료 전압은 일반적으로 3.0V/노트이며, 최소 전압은 2.5V/노트보다 낮을 수 없습니다. 배터리 용량 및 방전 전류와 관련된 배터리 방전 시간 및 배터리 방전 시간(시간) = 배터리 용량/방전 전류; 리튬 이온 배터리의 방전 전류는 배터리 용량의 3배를 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 배터리가 손상될 수 있습니다.
리튬이온 배터리의 과방전이 미치는 영향.
1. 배터리 표준에 명시된 종단 전압 값은 배터리가 지속적으로 방전되었을 때 도달하는 전압 값입니다. 그러나 실제 사용 과정에서는 방전이 대부분 간헐적으로 이루어지기 때문에 방전이 지정된 종단 전압 값에 도달하더라도 과방전이 자주 발생합니다.
2. 배터리가 종단 전압까지 방전된 후 몇 분에서 30분 동안 방치하면 배터리 전압이 자동으로 상승합니다. 이로 인해 사용자는 배터리가 계속 방전될 수 있다고 오해하여 배터리가 과방전될 수 있습니다.
3. 주기적 처리 충방전은 이전에 비해 배터리 용량을 향상시킬 수 있지만 지속적인 과도한 심방전은 반응에 참여하지 않은 활성 물질을 추가로 활성화하지 못할 뿐만 아니라 양극 그리드 부식 및 배터리 변형을 유발합니다. ~의 일부 α-PbO2 ~ &베타;-PbO2는 필연적으로 배터리 수명을 단축시킵니다. 방전 깊이가 깊을수록 배터리 용량이 더 빨리 감소하고, 과방전 및 주기적인 치료로 인한 부작용이 더욱 뚜렷해지고, 배터리의 사이클 수명이 단축됩니다.
현재 대부분의 전자제품 배터리는 리튬이온 배터리를 사용하고 있다. 리튬이온 배터리는 1990년 출시 이후 급속도로 발전하여 사회에서 널리 사용되고 있으며, 리튬이온 배터리 제조사 역시 가장 큰 발전을 이루었습니다. 리튬 이온 배터리를 완전히 사용하는 것은 물론이고 100% 완전 충전까지 충전하지 마십시오. 상황이 허락한다면 배터리 충전량을 절반 가까이 유지하도록 하세요. 충전 및 방전 범위는 작을수록 좋습니다.
