現在、リチウム電池はノートパソコン、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなど、さまざまなデジタル機器に広く使用されています。さらに、自動車、携帯基地局、エネルギー貯蔵発電所などでも幅広い分野での活用が期待されています。この場合、電池は携帯電話のように単独で使用されるのではなく、直列または並列の電池パックの形で使用されるようになります。
バッテリーパックの容量と寿命は、個々のバッテリーに関係するだけでなく、各バッテリー間の一貫性にも関係します。一貫性が低いと、バッテリー パックのパフォーマンスが大幅に低下します。自己放電の一貫性は、影響を与える要因の重要な部分です。自己放電が一貫していないバッテリーは、一定期間保管すると SOC に大きな差が生じ、容量と安全性に大きな影響を与えます。
自己放電はなぜ起こるのでしょうか？
バッテリーがオープンの場合、上記の反応は起こりませんが、主にバッテリーの自己放電によって電力が低下します。自己放電の主な原因は次のとおりです。
ａ．電解質の局所的な電子伝導またはその他の内部短絡によって引き起こされる内部電子漏洩。
b.バッテリーのシールやガスケットの絶縁不良、または外部リードシェル間の抵抗不足（外部導体、湿気）による外部漏電。
c.電解液や不純物によるアノードの腐食やカソードの還元など、電極/電解液の反応。
d.電極活物質の部分的な分解。
e.分解生成物（不溶物および吸着ガス）による電極の不動態化。
f.電極が機械的に摩耗したり、電極と集電体間の抵抗が大きくなったりします。
自己放電の影響
保存中に自己放電により容量低下が発生します。過剰な自己放電によって引き起こされる代表的な問題をいくつか示します。
1. 車が長時間駐車されており、始動できません。
2. バッテリーを保管する前は電圧などが正常で、出荷時には電圧が低いかゼロであることが判明した場合。
3.夏に車のGPSを車に設置すると、バッテリーが膨れ上がっていても、一定期間が経過すると明らかに電力や使用時間が不足します。
自己放電により、バッテリー間のSOCの差が増大し、バッテリーパックの容量が減少します。
バッテリーの不均一な自己放電により、保管後にバッテリーパック内のバッテリーのSOCが異なり、バッテリーの性能が低下します。お客様は、バッテリー パックを受け取って一定期間保管した後に、パフォーマンスが低下するという問題に気づくことがよくあります。SOC差が約20%に達した場合, 組み合わせたバッテリーの容量は60%～70%しかありません。
自己放電によるSOCの差が大きい問題を解決するにはどうすればよいですか?
簡単に言えば、バッテリー電力のバランスをとり、高電圧セルのエネルギーを低電圧セルに転送することだけが必要です。現在、パッシブ バランシングとアクティブ バランシングの 2 つの方法があります。
パッシブイコライゼーションは、各バッテリーセルに並列にバランス抵抗を接続することです。セルが事前に過電圧に達しても、バッテリーは引き続き充電され、他の低電圧バッテリーを充電できます。この均等化方法の効率は高くなく、エネルギー損失は熱の形で失われます。均等化は充電モードで実行する必要があり、均等化電流は通常 30mA ～ 100mA です。
アクティブイコライザー一般に、エネルギーを転送することでバッテリーのバランスをとり、過剰な電圧のセルのエネルギーを低電圧の一部のセルに転送します。この均等化方法は効率が高く、充電状態と放電状態の両方で均等化することができます。その等化電流はパッシブ等化電流よりも数十倍大きく、通常は 1A ～ 10A です。
投稿日時: 2023 年 6 月 17 日