مخاطر عدم الاتساق في بطاريات الليثيوم

ويشير استمرارية بطاريات الليثيوم بشكل رئيسي إلى استمرارية السعة والمقاومة الداخلية وتوتر الدائرة المفتوحة.يمكن أن تسبب السلاسل غير المتسقة لخلايا البطارية المستخدمة معًا المشاكل التالية:

1) فقدان القدرةيشير إلى تشكيل مجموعة بطاريات تتكون من خلايا فردية، والتي تتوافق مع "مبدأ البرميل" من حيث السعة.سعة الخلية الأسوأ تحدد سعة بطارية كاملة.

لمنع الشحن الزائد والفراغ من البطارية، يتم تعيين منطق نظام إدارة البطارية على النحو التالي: أثناء الفراغ،عندما يصل أدنى جهد فردي إلى جهد قطع التفريغ، تتوقف بطارية البطارية بأكملها عن التفريغ؛ عند الشحن، توقف عن الشحن عندما يصل أعلى فولتاج وحدة إلى فولتاج قطع الشحن.

لنأخذ كمثال بطاريتين متصلتين متسلسلة. بطارية واحدة لديها سعة 1C، بينما الأخرى لديها سعة 0.9C فقط. في اتصال متسلسل،بطاريتين تمر بنفس الكمية من التيار.

عند الشحن ، يجب أولاً شحن البطاريات ذات السعة الصغيرة بالكامل ، للوصول إلى حالة قطع الشحن ، ولن يستمر النظام في الشحن.البطاريات ذات السعة الصغيرة سوف تفريغ حتما كل الطاقة المتاحة أولاو سيتوقف النظام فوراً عن التفريغ

وبهذه الطريقة، تكون الخلايا ذات السعة الصغيرة دائمًا مشحونة ومفروضة بالكامل، في حين أن الخلايا ذات السعة الكبيرة تستخدم دائمًا جزءًا من قدرتها.جزء من سعة بطارية كاملة دائما غير فعالة.

2) خسائر في الأرواح، وبالمثل، فإن عمر بطارية يتم تحديده بواسطة خلية البطارية ذات العمر الأقصر.من المحتمل جدا أن خلية البطارية مع أقصر عمر هو واحد مع سعة صغيرةتتحمّل خلايا البطارية ذات السعة الصغيرة دائمًا وتفريغها بالكامل، مع إنتاجية مفرطة، والتي من المرجح أن تصل إلى النقطة الرئيسية من عمرها أولاً. عندما تنتهي عمر خلايا البطارية,مجموعة من خلايا البطارية المطاطية معًا ستموت معها أيضًا.

3) مع زيادة المقاومة الداخلية، مختلف المقاومات الداخلية تتدفق من خلال نفس التيار، والخلايا مع المقاومة الداخلية العالية توليد المزيد من الحرارة نسبيا. إذا كانت درجة حرارة البطارية عالية جدا،سوف يسرع معدل التدهور ويزيد من المقاومة الداخليةالمقاومة الداخلية و ارتفاع درجة الحرارة تشكل زوج من ردود الفعل السلبية، وتسريع تدهور خلايا المقاومة الداخلية العالية.

المعلمات الثلاثة المذكورة أعلاه ليست مستقلة تمامًا. الخلايا ذات الشيخوخة العميقة لديها مقاومة داخلية أعلى وتدهور قدرة أكبر.يتم تشكيل عدم الاتساق في أداء خلايا البطارية أثناء عملية الإنتاج وتتفاقم أثناء الاستخدامتبقى الخلايا داخل مجموعة البطارية نفسها ضعيفة وتتسارع في الضعف. درجة انتشار المعلمات بين الخلايا الفردية تزداد مع تعميق الشيخوخة.