حول التفريغ الذاتي لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية

ما هو التفريغ الذاتي لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية؟ التفريغ الذاتيبطاريات ليثيوم أيون الشمسيةالتفريغ الذاتي ظاهرة كيميائية طبيعية، تشير إلى فقدان شحن بطارية الليثيوم بمرور الوقت عند فصلها عن أي شحنة. تُحدد سرعة التفريغ الذاتي النسبة المئوية للطاقة المخزنة الأصلية (السعة) المتبقية بعد التخزين. يُعدّ وجود قدر معين من التفريغ الذاتي خاصية طبيعية ناتجة عن التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل البطارية. تفقد بطاريات أيونات الليثيوم عادةً ما بين 0.5% و1% من شحنها شهريًا. عندما نضع بطارية تحتوي على كمية معينة من الشحنة عند درجة حرارة معينة ونحتفظ بها لفترة زمنية معينة، باختصار، التفريغ الذاتي هو ظاهرة تفقد فيها بطارية الليثيوم الشمسية نفسها بسبب الشحن الفرعي. إن معرفة التفريغ الذاتي مهمة لاختيار نظام بطارية الليثيوم أيون المناسب لتطبيقات معينة. أهمية بطارية ليثيوم أيون الشمسية ذات التفريغ الذاتي. في الوقت الحاضر، يتم استخدام بطارية ليثيوم أيون على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر المحمولة والكاميرات الرقمية وغيرها من الأجهزة الرقمية، إلى جانب ذلك، لديها أيضًا آفاق لوحة في السيارة ومحطة قاعدة الاتصالات ومحطة تخزين طاقة البطارية وبعض المناطق الأخرى. في ظل هذه الظروف، لا تظهر البطارية بمفردها فقط كما هو الحال في الهاتف المحمول فقط، بل ستظهر أيضًا على التوالي أو بالتوازي. في نظام الطاقة الشمسية المنزلية خارج الشبكة، تكون سعة وعمر النظاممجموعة بطاريات ليثيوم أيون شمسيةلا يتعلق الأمر فقط بكل بطارية على حدة، بل يتعلق أيضًا بالاتساق بين كل بطارية ليثيوم أيون على حدة. يمكن أن يؤدي الاتساق الضعيف إلى تأخير ظهور حزمة البطارية بشكل كبير. يُعدّ اتساق التفريغ الذاتي لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية أحد أهم عوامل التأثير. سيُلاحظ فرق كبير في قيمة SOC لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية ذات التفريغ الذاتي غير المنتظم بعد فترة تخزين، مما يؤثر سلبًا على سعتها وأمانها. ومن خلال دراستنا، ساهم ذلك في تحسين المستوى العام لبطاريات الليثيوم أيون لدينا، وإطالة عمرها الافتراضي، وتقليل نسبة العيوب في المنتجات. ما الذي يسبب تفريغ بطاريات الليثيوم الشمسية ذاتيا؟ لا يتم توصيل بطاريات الليثيوم الشمسية بأي حمل عند فتح الدائرة، ولكن الطاقة لا تزال تتناقص، وفيما يلي الأسباب المحتملة للتفريغ الذاتي. 1. تسرب الإلكترون الداخلي الناجم عن التوصيل الجزئي للإلكترون أو ماس كهربائي داخلي آخر 2. تسرب الإلكترون الخارجي الناجم عن ضعف عزل ختم أو حشية بطارية الليثيوم الشمسية أو المقاومة غير الكافية بين الحالات الخارجية (الموصل الخارجي، الرطوبة). أ. تفاعل القطب/الإلكتروليت، مثل تآكل الأنود أو استعادة الكاثود بسبب الإلكتروليت والشوائب. ب. التحلل الموضعي للمادة النشطة في القطب الكهربائي 3. تخميل القطب الكهربائي بسبب نواتج التحلل (المواد غير المذابة والغازات الممتصة) 4. يزداد التآكل الميكانيكي للقطب أو المقاومة (بين القطب والمجمع) مع زيادة التيار في المجمع. 5. قد يؤدي الشحن والتفريغ الدوري إلى ترسبات معدنية غير مرغوب فيها من الليثيوم على أنود أيون الليثيوم (القطب السالب) 6. تتسبب الأقطاب الكهربائية غير المستقرة كيميائيًا والشوائب الموجودة في الإلكتروليت في التفريغ الذاتي في بطاريات الليثيوم الشمسية. 7. يتم خلط البطارية مع شوائب الغبار أثناء عملية التصنيع، ويمكن أن تؤدي الشوائب إلى توصيل طفيف للأقطاب الموجبة والسالبة، مما يتسبب في تحييد الشحنة وإتلاف مصدر الطاقة. 8. سيكون لجودة الحجاب الحاجز تأثير كبير على التفريغ الذاتي لبطارية الليثيوم الشمسية 9. كلما ارتفعت درجة الحرارة المحيطة ببطارية الليثيوم الشمسية، زاد نشاط المادة الكهروكيميائية، مما يؤدي إلى فقدان المزيد من السعة خلال نفس الفترة. تأثير بطارية أيون الليثيوم على التفريغ الذاتي للطاقة الشمسية. 1. سيؤدي التفريغ الذاتي لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية إلى انخفاض سعة التخزين. 2. يؤدي التفريغ الذاتي للشوائب المعدنية إلى انسداد فتحة الحجاب الحاجز أو حتى ثقب الحجاب الحاجز، مما يتسبب في حدوث ماس كهربائي محلي ويعرض سلامة البطارية للخطر. 3. يؤدي التفريغ الذاتي لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية إلى زيادة فرق SOC بين البطاريات، مما يقلل من سعة مجموعة بطاريات الليثيوم الشمسية. بسبب عدم ثبات التفريغ الذاتي، يختلف مستوى الشحنة في بطارية الليثيوم بعد التخزين، مما يقلل من وظيفتها. بعد استلام العميل لبطارية الليثيوم المخزنة لفترة، غالبًا ما يواجه مشكلة انخفاض الأداء. عندما يصل فرق مستوى الشحنة إلى حوالي 20%، تتراوح سعة بطارية الليثيوم المدمجة بين 60% و70% فقط. 4. إذا كان الفرق في SOC كبيرًا جدًا، فمن السهل أن يتسبب في الشحن الزائد والتفريغ الزائد لبطارية الليثيوم أيون الشمسية. الفرق بين التفريغ الذاتي الكيميائي والتفريغ الذاتي الفيزيائي لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية 1. بطاريات الليثيوم أيون الشمسية ذات التفريغ الذاتي في درجة حرارة عالية مقابل التفريغ الذاتي في درجة حرارة الغرفة. ترتبط الدائرة القصيرة الفيزيائية بشكل كبير بالوقت، ويعتبر التخزين لفترة طويلة خيارًا أكثر فعالية للتفريغ الذاتي الفيزيائي. طريقة درجة الحرارة العالية 5D ودرجة حرارة الغرفة 14D هي: إذا كان التفريغ الذاتي لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية هو في الأساس تفريغ ذاتي فيزيائي، فإن التفريغ الذاتي في درجة حرارة الغرفة / التفريغ الذاتي في درجة حرارة عالية يكون حوالي 2.8؛ إذا كان في الأساس تفريغ ذاتي كيميائي، فإن التفريغ الذاتي في درجة حرارة الغرفة / التفريغ الذاتي في درجة حرارة عالية يكون أقل من 2.8. 2. مقارنة التفريغ الذاتي لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية قبل وبعد الدورة سيؤدي دوران البطارية إلى ذوبان دائرة قصر دقيقة داخل بطارية الليثيوم الشمسية، مما يقلل من التفريغ الذاتي الفيزيائي. لذلك، إذا كان التفريغ الذاتي لبطارية الليثيوم أيون الشمسية فيزيائيًا بشكل أساسي، فسينخفض ​​بشكل ملحوظ بعد الدوران؛ أما إذا كان كيميائيًا بشكل أساسي، فلن يحدث أي تغيير يُذكر بعد الدوران. 3. اختبار تسرب التيار تحت النيتروجين السائل. قم بقياس تيار التسرب لبطارية ليثيوم أيون الشمسية تحت النيتروجين السائل باستخدام جهاز اختبار الجهد العالي، إذا حدثت الظروف التالية، فهذا يعني أن الدائرة القصيرة الدقيقة خطيرة وأن التفريغ الذاتي المادي كبير. >> تيار التسرب مرتفع عند جهد معين. >> تختلف نسبة تيار التسرب إلى الجهد بشكل كبير عند مستويات جهد مختلفة. 4. مقارنة التفريغ الذاتي لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية في أنظمة تخزين الطاقة الشمسية المختلفة تختلف مساهمة التفريغ الذاتي الفيزيائي باختلاف حالات SOC. من خلال التحقق التجريبي، يُمكن بسهولة نسبية تمييز بطارية ليثيوم أيون الشمسية ذات التفريغ الذاتي الفيزيائي غير الطبيعي عند 100% SOC. اختبار التفريغ الذاتي لبطارية الليثيوم الشمسية طريقة الكشف عن التفريغ الذاتي ▼ طريقة انخفاض الجهد هذه الطريقة سهلة الاستخدام، لكن عيبها أن انخفاض الجهد لا يعكس مباشرةً فقدان السعة. تُعد طريقة انخفاض الجهد أبسط الطرق وأكثرها عملية، وتُستخدم على نطاق واسع في إنتاج التيار الكهربائي. ▼ طريقة اضمحلال السعة أي نسبة انخفاض حجم المحتوى لكل وحدة زمنية. ▼ طريقة تيار التفريغ الذاتي احسب تيار التفريغ الذاتي ISD للبطارية أثناء التخزين بناءً على العلاقة بين فقدان السعة والوقت. ▼ احسب عدد جزيئات Li+ المستهلكة في التفاعلات الجانبية استنتج العلاقة بين استهلاك Li + ومدة التخزين بناءً على تأثير التوصيل الإلكتروني لغشاء SEI السالب على معدل استهلاك Li + أثناء التخزين. كيفية تقليل التفريغ الذاتي لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية كما هو الحال مع بعض التفاعلات المتسلسلة، يتأثر معدل وشدة حدوثها بالبيئة. عادةً ما تكون درجات الحرارة المنخفضة أفضل بكثير، لأن البرودة تُبطئ التفاعل المتسلسل، وبالتالي تُقلل من أي نوع من التفريغ الذاتي غير المرغوب فيه لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية. لذا، يبدو أن من أكثر الأمور منطقية حفظ البطارية في الثلاجة، أليس كذلك؟ كلا! من ناحية أخرى، يجب عليك دائمًا تجنب وضع البطاريات في الثلاجة. فالهواء الرطب في الثلاجة قد يُسبب التفريغ أيضًا. خاصةً عند...بطاريات الليثيوميمكن أن يؤدي التكثيف إلى إتلافها - مما يجعلها غير صالحة للاستخدام. يُفضّل تخزين بطاريات الليثيوم الشمسية في مكان بارد وجاف تمامًا، ويفضل أن تتراوح درجة حرارته بين 10 و25 درجة مئوية. لمزيد من النصائح حول تخزين بطاريات الليثيوم، يُرجى قراءة مدونتنا السابقة. قد يلزم اتخاذ بعض الإجراءات الأساسية للحد من التفريغ الذاتي غير المرغوب فيه لبطاريات الليثيوم أيون الشمسية. إذا لم تكن متأكدًا تمامًا من مستوى طاقة بطارياتك، يمكنك دائمًا إعادة شحنها. بهذه الطريقة، يمكنك التأكد من أن بطاريات الليثيوم الشمسية الخاصة بك تعمل بكفاءة، ويمكنك تحقيق أقصى استفادة من بطارية الليثيوم الشمسية يوميًا.