lipo-akku 3s itsepurkautuminen kuivat tavarat!

Älä aliarvioi lipo-akun 3s itselatauksen vaikutusta. Liiallinen itselataus ei ainoastaan vaikuta käyttäjäkokemukseen, vaan saattaa myös piilottaa joitakin vaaratekijöitä. Seuraavaksi esittelen lipo-akun 3s itselatauksen sisällön yksityiskohtaisesti. Käykäämme se yhdessä läpi muutamassa minuutissa.

Lipo-akun 3s itselataus

Kun lipo-akku 3s on avoimessa virtapiirissä, ilmiötä, jossa varastoitua energiaa kulutetaan spontaanisti, kutsutaan akun itselataukseksi, joka tunnetaan myös lipo-akun 3s varauksen säilyvyyskykynä, eli akun varastoidun energian säilyvyyskykynä tietyissä ympäristöolosuhteissa.

Teoreettisesti lipo-akun 3s elektrodien tila on termodynaamisesti epävakaa varauksen tilassa, ja lipo-akku 3s käy spontaanisti läpi fyysisiä tai kemiallisia reaktioita, mikä johtaa lipo-akun 3s kemiallisen energian menetykseen.
Lipo-akun 3s itselataus on myös yksi tärkeistä parametreista akun suorituskyvyn mittaamisessa. Eri tyyppisillä akuilla, joilla on sama itselataustekijä ja koko, lipo-akun 3s itselatausnopeus on hieman parempi kuin lyijyhappoakkujen ja merkittävästi parempi kuin nikkeli-metallihydridiakkujen.

Lipo-akun 3s itselataustyypit

Itselataus voidaan jakaa fyysiseen itselataukseen ja kemialliseen itselataukseen eri reaktiotyyppien mukaan.
Yleisesti ottaen fyysisen itselatauksen aiheuttama energiavaurio on palautettavissa, kun taas kemiallisen itselatauksen aiheuttama energiavaurio on käytännössä peruuttamaton.
fysikaalinen itselataus

Lipo-akun 3s itselataus, jonka aiheuttavat fysikaaliset tekijät. Tällöin osa akun sisäisestä varauksesta siirtyy negatiiviselta elektrodirta positiiviselle elektrodille ja reagoi siellä pelkistysreaktiossa positiivisen elektrodimateriaalin kanssa.
Periaate ei ole sama kuin tavallisessa purkauksessa. Normaalin lipo-akun 3s purkauksen aikana elektronien kulkureitti on ulkoinen piiri ja nopeus on hyvin nopea, kun taas itselatauksessa elektronien kulkureitti on elektrolyytti ja nopeus on hyvin hidas.
Fysikaalinen itselataus on vähemmän lämpötilasta riippuvaista. Jatkuva fysikaalinen itselataus voi aiheuttaa lipo-akun 3s avoimen piirin jännitteen laskun nollaan, mutta siitä aiheutuva energiavaurio on yleensä palautettavissa.

Fysikaalisen itselatauksen syynä on yleensä fysikaalinen mikrosulku. Kun lipo-akun 3s kalvo vaurioituu jonkin tekijän vuoksi, se aiheuttaa fysikaalisen mikrosulun. Muodot ovat pääasiassa seuraavat:
1. Keräimessä on karheita reunoja;
2. Kalvon pinnalla on suurempikokoista pölyä;
3. Positiivisen/negatiivisen elektrodilevyn pinnalle jääneet metalliepäpuhtaudet.
kemiallinen itselataus
Jännitehäviö ja kapasiteetin heikkeneminen akun sisäisen spontaanin kemiallisen reaktion seurauksena. Kemiallisen itselatauksen aikana positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä ei muodostu virtaa, mutta lipo-akun 3s positiivisen ja negatiivisen elektrodin sekä elektrolyytin välillä tapahtuu monimutkaisia kemiallisia reaktioita, jotka kuluttavat positiivista elektrodia ja vähentävät akun tehoa.

Lisäksi lipo-akun 3s sisäinen itselatausprosessi on monimutkainen, ja kahta itselataustyyppiä voi tapahtua samanaikaisesti. Kemialliset reaktiot ovat voimakkaasti lämpötilasta riippuvaisia. Lisäksi kemiallinen itselataus ei aiheuta varauksen loppumista kuten fysikaalinen itselataus.
Lipo-akussa 3s kemialliset sivureaktiot kuluttavat elektrolyytin litiumioneja, mikä johtaa interkaloituneiden/poistettujen litiumionien määrän vähenemiseen ja sitä kautta lipo-akun 3s kapasiteetin pienenemiseen. Sekä kemialliset sivureaktiot että elektrodin kuluminen ovat peruuttamattomia.

Itselatautumista analysoidaan positiivisen elektrodin, negatiivisen elektrodin ja elektrolyytin näkökulmista:
1. Positiivinen elektrodi: sivureaktiot positiivisen elektrodin/elektrolyytin rajapinnassa ja siirtymämetallionien liukeneminen positiivisesta elektrodista;
2. Negatiivinen elektrodi: sivureaktiot negatiivisen elektrodin/elektrolyytin rajapinnassa ja elektron-ioni-elektrolyytti-kompleksien muodostuminen;
3. Elektrolyytti: elektrodimateriaalin liukeneminen elektrolyyttiin; elektrolyytin tai epäpuhtauksien aiheuttama negatiivisen elektrodin pinnan korroosio; elektrodi peittyy elektrolyytin hajottamasta liukenemattomasta kiinteästä aineesta tai kaasusta muodostuvalla passivointikerroksella jne.

Lipo-akun 3s itselatautumiseen vaikuttavat tekijät

ympäristön lämpötila
Ympäristön lämpötilalla on suurempi vaikutus lipo-akun 3s itsepurkaukseen. Tutkimukset ovat osoittaneet, että litium-kobolttioksidiakut (LCO) menettävät kapasiteettiaan nopeammin korkeammissa ympäristön lämpötiloissa.
Korkeassa lämpötilassa akun itsepurkauksen paheneminen voi olla

yhteenvetona seuraavat syyt:
1. SEI-kerroksen vakaus heikkenee ja repeää, ja SEI:n uudistuminen kuluttaa enemmän litiumia;
2. Korkea lämpötila nopeuttaa positiivisen metallin liukenemisnopeutta;
3. Elektronit ovat aktiivisempia ja osallistuvat helpommin negatiivisen elektrodin/elektrolyytin sivureaktioihin;
4. Elektrolyytin aktiivisuus lisääntyy ja elektrolyytin ja elektrodin välinen sivureaktio voimistuu.

Ympäristön kosteus
Tutkimukset ovat osoittaneet, että ympäristössä, jossa on korkea kosteus (suhteellinen kosteus 90 % ja yli), lipo-akun 3s itsepurkaustappio on vakavampaa ilman kosteussuojaavia liuskoja kuin akkujen, joissa on kosteussuojaavat liuskat. Tutkijat arvelevat, että kosteassa ympäristössä vesimolekyylien napaisuus saa lipo-akun 3s negatiivisen elektrodin elektronit liikkumaan liuskoille. Potentiaalitasapainon varmistamiseksi lipo-akun 3s negatiivisen elektrodin Li+ siirtyy samanaikaisesti negatiivisen elektrodin/elektrolyytin rajapintaan. Tämän vuoksi elektronin, ionin ja elektrolyytin kompleksin muodostuminen on helpompaa, mikä nopeuttaa palautuvaa itsepurkausta; tai on helpompaa muodostaa ylimääräinen SEI-kerros ja aiheuttaa metallin saostumista, mikä lisää palautumatonta itsepurkaustappiota.

Lipo-akun 3s akun varauksen tila (SOC)
Tutkimukset ovat osoittaneet, että samassa lämpötilassa lipo-akun 3s kapasiteetti heikkenee nopeammin korkeassa SOC-tilassa. Tämä johtuu siitä, että korkeassa SOC-tilassa anodi on Li-rikas tila, mikä helpottaa elektronin, ionin ja elektrolyytin kompleksin muodostumista, mikä voimistaa akun palautuvaa itsepurkausta.

On myös tutkimuksia, jotka osoittavat, että 100 % SOC-akkujen kapasiteetin heikkenemisnopeus on pienempi kuin 65 % SOC-akkujen 60 °C lämpötilassa litium-rautafosfaatti (LFP) akuilla. Arvellaan, että tämä johtuu siitä, että LFP:n negatiivinen elektrodi on noin 70 % SOC:ssa kaksivaiheisessa siirtymätilassa, jolloin korkean ja matalan SOC:n heikkenemislait eivät ole yhdenmukaisia.
Niin sanottu lipo-akun 3s itsepurkaus on ilmiö, jossa lipo-akun 3s varastoitua energiaa kuluu itsestään, kun lipo-akku 3s on avoimessa virtapiirissä; lipo-akun 3s itsepurkaus sisältää pääasiassa fysikaalisen ja kemiallisen itsepurkauksen; tekijöihin kuuluvat lämpötila, kosteus ja varauksen tila.

Yllä oleva on koko sisältö lipo-akun 3s itsepurkautumisesta, jonka Die Flash toi sinulle tänään. Toivon, että se on sinulle hyödyllinen. Lisätietoja päivitetään jatkuvasti. Nähdään seuraavassa numerossa.