현재 리튬 배터리는 노트북, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등 다양한 디지털 기기에 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 자동차, 이동통신 기지국, 에너지 저장 발전소 등에서도 폭넓은 가능성을 가지고 있습니다. 이 경우, 배터리는 더 이상 휴대폰처럼 단독으로 사용되는 것이 아니라, 직렬 또는 병렬 배터리 팩 형태로 사용되고 있습니다.
배터리 팩의 용량과 수명은 각 배터리 자체뿐만 아니라 각 배터리 간의 일관성과도 관련이 있습니다. 일관성이 낮으면 배터리 팩의 성능이 크게 저하됩니다. 자가 방전의 일관성은 이러한 성능에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 자가 방전이 불규칙한 배터리는 일정 기간 보관 후 SOC(충전 상태)에 큰 차이를 보이며, 이는 배터리 용량과 안전성에 큰 영향을 미칩니다.
자가방전은 왜 일어날까요?
배터리가 개방된 상태에서는 위의 반응이 일어나지 않지만, 출력은 여전히 감소합니다. 이는 주로 배터리의 자가 방전으로 인해 발생합니다. 자가 방전의 주요 원인은 다음과 같습니다.
가. 전해질의 국부적인 전자 전도나 기타 내부 단락으로 인해 발생하는 내부 전자 누설.
b. 배터리 씰이나 개스킷의 절연 불량 또는 외부 리드 쉘(외부 도체, 습도) 간의 저항 부족으로 인한 외부 전기 누설.
c. 전극/전해질 반응, 예를 들어 전해질, 불순물로 인한 양극의 부식이나 음극의 환원.
d. 전극 활물질의 부분적 분해.
e. 분해 생성물(불용성 물질 및 흡착 가스)로 인한 전극의 수동화.
f. 전극이 기계적으로 마모되었거나 전극과 전류 집전체 사이의 저항이 커집니다.
자가방전의 영향
자가방전은 저장 중에 용량 감소로 이어진다.과도한 자가방전으로 인해 발생하는 몇 가지 일반적인 문제는 다음과 같습니다.
1. 차량이 너무 오랫동안 주차되어 시동을 걸 수 없습니다.
2. 배터리는 보관하기 전에는 전압 등이 정상이고, 출고 시에는 전압이 낮거나 심지어 0인 것으로 확인됩니다.
3. 여름철 차량용 GPS를 차량에 장착하면 배터리가 부풀어 올라도 일정 시간이 지나면 전력이나 사용 시간이 현저히 부족해집니다.
자가방전으로 인해 배터리 간 SOC 차이가 증가하고 배터리 팩 용량이 감소합니다.
배터리의 자가 방전이 일정하지 않으면 보관 후 배터리 팩 내 배터리의 SOC가 달라지고 배터리 성능이 저하됩니다. 고객은 일정 기간 보관된 배터리 팩을 수령한 후 성능 저하 문제를 종종 발견할 수 있습니다. SOC 차이가 약 20%에 달하면 배터리 성능 저하가 발생할 수 있습니다., 결합된 배터리의 용량은 60%~70%에 불과합니다.
자가방전으로 인해 SOC 차이가 커지는 문제를 어떻게 해결하나요?
간단히 말해서, 배터리 전력을 밸런싱하고 고전압 셀의 에너지를 저전압 셀로 전달하기만 하면 됩니다. 현재 수동 밸런싱과 능동 밸런싱, 두 가지 방법이 있습니다.
수동 균등화는 각 배터리 셀에 밸런싱 저항을 병렬로 연결하는 것입니다. 셀이 과전압에 미리 도달하더라도 배터리를 계속 충전하고 다른 저전압 배터리를 충전할 수 있습니다. 이 균등화 방식은 효율이 높지 않으며, 손실된 에너지는 열의 형태로 손실됩니다. 균등화는 충전 모드에서 수행해야 하며, 균등화 전류는 일반적으로 30mA~100mA입니다.
액티브 이퀄라이저일반적으로 에너지를 전달하여 배터리의 균형을 맞추고, 과전압 셀의 에너지를 저전압 셀로 전달합니다. 이 균등화 방식은 효율이 높으며 충전 및 방전 상태 모두에서 균등화할 수 있습니다. 균등화 전류는 수동 균등화 전류보다 수십 배 크며, 일반적으로 1A~10A입니다.
게시 시간: 2023년 6월 17일
