Günümüzde lityum piller, dizüstü bilgisayarlar, dijital fotoğraf makineleri ve dijital video kameralar gibi çeşitli dijital cihazlarda giderek daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, otomobillerde, mobil baz istasyonlarında ve enerji depolama santrallerinde de geniş bir kullanım potansiyeline sahiptirler. Bu durumda, pillerin kullanımı artık cep telefonlarında olduğu gibi tek başına değil, daha çok seri veya paralel pil paketleri şeklinde ortaya çıkmaktadır.
Pil takımının kapasitesi ve ömrü yalnızca her bir pille değil, aynı zamanda piller arasındaki tutarlılıkla da ilgilidir. Düşük tutarlılık, pil takımının performansını büyük ölçüde düşürür. Kendi kendine deşarjın tutarlılığı, etkileyen faktörlerin önemli bir parçasıdır. Tutarsız kendi kendine deşarjı olan bir pil, belirli bir depolama süresinden sonra SOC'de büyük bir farka sahip olacak ve bu da kapasitesini ve güvenliğini büyük ölçüde etkileyecektir.
Kendiliğinden boşalma neden oluşur?
Pil açıkken yukarıdaki reaksiyon gerçekleşmez, ancak güç yine de azalır; bu durum esas olarak pilin kendi kendine deşarj olmasından kaynaklanır. Kendi kendine deşarjın başlıca nedenleri şunlardır:
a. Elektrolitin lokal elektron iletimi veya diğer iç kısa devrelerden kaynaklanan iç elektron sızıntısı.
b. Pil contalarının veya contalarının zayıf yalıtımından veya dış iletken kabukları arasındaki yetersiz dirençten (dış iletkenler, nem) kaynaklanan dış elektrik kaçağı.
c. Elektrot/elektrolit reaksiyonları, elektrolit ve safsızlıklar nedeniyle anodun korozyonu veya katodun indirgenmesi gibi.
d. Elektrot aktif malzemesinin kısmi ayrışması.
e. Ayrışma ürünleri (çözünmeyen maddeler ve adsorbe edilen gazlar) nedeniyle elektrotların pasifleşmesi.
f. Elektrot mekanik olarak aşınmıştır veya elektrot ile akım toplayıcı arasındaki direnç büyümüştür.
Kendi kendine boşalmanın etkisi
Depolama sırasında kendiliğinden deşarj olması kapasitenin düşmesine neden olur.Aşırı kendi kendine deşarjın neden olduğu bazı tipik sorunlar:
1. Araç çok uzun süre park halinde kalmış ve çalıştırılamıyor;
2. Akü depoya kaldırılmadan önce voltajı ve diğer değerleri normaldir, sevk edildiğinde ise voltajın düşük hatta sıfır olduğu görülür;
3. Yaz aylarında, araç GPS'i araca takılırsa, pil şişse bile bir süre sonra güç veya kullanım süresi açıkça yetersiz kalacaktır.
Kendi kendine deşarj, piller arasındaki SOC farklılıklarının artmasına ve pil paketi kapasitesinin azalmasına neden olur
Pilin tutarsız kendi kendine deşarjı nedeniyle, pil paketindeki pilin SOC değeri, depolama sonrasında farklı olacak ve pilin performansı düşecektir. Müşteriler, uzun süre depolanmış bir pil paketi aldıktan sonra genellikle performans düşüşü sorunuyla karşılaşabilirler. SOC farkı yaklaşık %20'ye ulaştığında,, kombine pilin kapasitesi sadece %60~%70'tir.
Kendiliğinden deşarjdan kaynaklanan büyük SOC farklılıkları sorunu nasıl çözülür?
Basitçe söylemek gerekirse, tek yapmamız gereken pil gücünü dengelemek ve yüksek voltajlı hücrenin enerjisini düşük voltajlı hücreye aktarmaktır. Şu anda iki yol var: pasif dengeleme ve aktif dengeleme.
Pasif dengeleme, her bir akü hücresine paralel olarak bir dengeleme direnci bağlamaktır. Bir hücre önceden aşırı gerilime ulaştığında, akü yine de şarj edilebilir ve diğer düşük voltajlı aküleri şarj edebilir. Bu dengeleme yönteminin verimliliği yüksek değildir ve kaybedilen enerji ısı şeklinde kaybolur. Dengeleme, şarj modunda gerçekleştirilmelidir ve dengeleme akımı genellikle 30 mA ila 100 mA arasındadır.
Aktif ekolayzırGenellikle enerjiyi transfer ederek aküyü dengeler ve aşırı voltajlı hücrelerin enerjisini düşük voltajlı hücrelere aktarır. Bu dengeleme yöntemi yüksek verimlidir ve hem şarj hem de deşarj durumlarında dengelenebilir. Dengeleme akımı, pasif dengeleme akımından onlarca kat daha büyüktür ve genellikle 1A-10A arasındadır.
Gönderi zamanı: 17 Haz 2023
