Actualmente, las baterías de litio se utilizan cada vez más en diversos dispositivos digitales, como portátiles, cámaras digitales y videocámaras digitales. Además, tienen un amplio potencial en automóviles, estaciones base móviles y centrales eléctricas de almacenamiento de energía. En este caso, el uso de baterías ya no se presenta 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, sino también de la consistencia entre ellas. Una consistencia deficiente reducirá 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) después de un período de almacenamiento, lo que afectará significativamente su capacidad y seguridad.
¿Por qué se produce la autodescarga?
Cuando la batería está abierta, la reacción anterior no ocurre, pero la potencia disminuye, 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 la conducción local de electrones del electrolito u otros cortocircuitos internos.
b. Fuga eléctrica externa debido a un aislamiento deficiente de los sellos o juntas de la batería o a una resistencia insuficiente entre las carcasas de plomo externas (conductores externos, humedad).
c. Reacciones electrodo/electrolito, como la corrosión del ánodo o la reducción del cátodo debido al electrolito o las impurezas.
d. Descomposición parcial del material activo del electrodo.
e. Pasivación de electrodos debido a productos de descomposición (insolubles y gases adsorbidos).
f. El electrodo se desgasta mecánicamente o la resistencia entre el electrodo y el colector de corriente aumenta.
Influencia de la autodescarga
La autodescarga provoca una caída de la capacidad durante el almacenamiento.Algunos problemas típicos causados por una autodescarga excesiva:
1. El coche ha estado aparcado demasiado tiempo y no puede arrancarse;
2. Antes de almacenar la batería, verifique que el voltaje y otros factores sean normales, y al enviarla, se detecta que el voltaje es bajo o incluso cero.
3. En verano, si se coloca el GPS del coche en el vehículo, la potencia o el tiempo de uso serán obviamente insuficientes después de un período de tiempo, incluso con la batería abultada.
La autodescarga provoca mayores diferencias de SOC entre las baterías y una menor capacidad del paquete de baterías.
Debido a la autodescarga irregular de la batería, el estado de carga (SOC) de la batería en el paquete variará después del almacenamiento, lo que reducirá su rendimiento. Los clientes suelen experimentar una degradación del rendimiento tras recibir un paquete de baterías que ha estado almacenado durante un tiempo. Cuando la diferencia de SOC alcanza aproximadamente el 20 %., la capacidad de la batería combinada es solo del 60%~70%.
¿Cómo solucionar el problema de las grandes diferencias de SOC provocadas por la autodescarga?
En resumen, solo necesitamos equilibrar la energía de la batería y transferir la energía de la celda de alto voltaje a la de bajo voltaje. Actualmente existen dos métodos: balanceo pasivo y balanceo 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 antes de tiempo, la batería puede seguir cargándose y cargar otras baterías de bajo voltaje. Este método de ecualización no es muy eficiente y la energía se pierde en forma de calor. La ecualización debe realizarse en modo de carga, y la corriente de ecualización suele estar entre 30 mA y 100 mA.
Ecualizador activoGeneralmente, equilibra la batería transfiriendo energía y transfiere la energía de las celdas con voltaje excesivo a las celdas con bajo voltaje. Este método de ecualización es altamente eficiente y permite ecualizar tanto en estado de carga como de descarga. Su corriente de ecualización es decenas de veces mayor que la corriente de ecualización pasiva, generalmente entre 1 A y 10 A.
Hora de publicación: 17 de junio de 2023
