Actualmente, las baterías de litio se utilizan cada vez más en diversos dispositivos digitales, como ordenadores portátiles, cámaras digitales y videocámaras digitales. Además, presentan un gran potencial en automóviles, estaciones base móviles y sistemas de almacenamiento de energía. En este caso, el uso de baterías ya no se da de forma aislada, como en los teléfonos móviles, sino más bien en forma de paquetes de baterías en serie o en paralelo.
La capacidad y la vida útil de la batería no solo dependen de cada batería individual, sino también de la consistencia entre ellas. Una baja consistencia reduce considerablemente el rendimiento de la batería. La consistencia de la autodescarga es un factor importante. Una batería con autodescarga inconsistente presentará una gran diferencia en el estado de carga (SOC) tras un periodo de almacenamiento, lo que afectará gravemente su capacidad y seguridad.
¿Por qué se produce la autodescarga?
Cuando la batería está abierta, la reacción anterior no ocurre, pero la potencia seguirá disminuyendo, lo cual se debe principalmente a la autodescarga de la batería. Las principales causas de la autodescarga son:
a. Fuga interna de electrones causada por conducción electrónica local del electrolito u otros cortocircuitos internos.
b. Fugas eléctricas externas debido a un aislamiento deficiente de los sellos o juntas de la batería o a una resistencia insuficiente entre las carcasas de los cables externos (conductores externos, humedad).
c. Reacciones electrodo/electrolito, como la corrosión del ánodo o la reducción del cátodo debido a impurezas del electrolito.
d. Descomposición parcial del material activo del electrodo.
e. Pasivación de los electrodos debido a productos de descomposición (insolubles y gases adsorbidos).
f. El electrodo está desgastado mecánicamente o la resistencia entre el electrodo y el colector de corriente aumenta.
Influencia de la autodescarga
La autodescarga provoca una disminución de la capacidad durante el almacenamiento.Algunos problemas típicos causados por la autodescarga excesiva:
1. El coche lleva demasiado tiempo aparcado y no arranca;
2. Antes de que la batería se almacene, el voltaje y demás parámetros son normales, y se observa que el voltaje es bajo o incluso cero al momento del envío;
3. En verano, si el GPS del coche se coloca en el coche, la energía o el tiempo de uso será obviamente insuficiente después de un período de tiempo, incluso con la batería hinchada.
La autodescarga conlleva mayores diferencias en el estado de carga (SOC) entre las baterías y una reducción de la capacidad del paquete de baterías.
Debido a la autodescarga inconsistente de la batería, el SOC de la batería en el paquete de baterías será diferente después del almacenamiento y el rendimiento de la batería disminuirá. Los clientes a menudo pueden encontrar el problema de degradación del rendimiento después de recibir un paquete de baterías que ha estado almacenado durante un período de tiempo. Cuando la diferencia de SOC alcanza aproximadamente el 20%La capacidad de la batería combinada es de tan solo entre el 60% y el 70%.
¿Cómo solucionar el problema de las grandes diferencias en el estado de carga (SOC) causadas por la autodescarga?
Sencillamente, solo necesitamos equilibrar la potencia de la batería y transferir la energía de la celda de alto voltaje a la celda de bajo voltaje. Actualmente existen dos métodos: el equilibrio pasivo y el equilibrio activo.
La ecualización pasiva consiste en conectar una resistencia de equilibrio en paralelo a cada celda de la batería. Si una celda alcanza una sobretensión, aún puede cargarse y alimentar otras baterías de bajo voltaje. La eficiencia de este método de ecualización no es alta y la energía se pierde en forma de calor. La ecualización debe realizarse durante la carga y la corriente de ecualización suele ser de 30 mA a 100 mA.
Ecualizador activoGeneralmente, equilibra la batería transfiriendo energía de las celdas con voltaje excesivo a las de bajo voltaje. Este método de ecualización es altamente eficiente y se puede aplicar tanto en carga como en descarga. Su corriente de ecualización es decenas de veces mayor que la de la ecualización pasiva, generalmente entre 1 A y 10 A.
Fecha de publicación: 17 de junio de 2023
