شارژ سریع عمومی برای شارژ DC با توان بالا، نیم ساعت می‌تواند با ۸۰٪ توان پر شود، ولتاژ شارژ DC در شارژ سریع عموماً بیشتر از ولتاژ باتری است. بنابراین خطرات شارژ سریع باتری لیتیومی در رابطه با مشکلات فنی شارژ سریع باتری لیتیومی چیست؟
خطرات مرتبط با شارژ سریع باتری‌های لیتیومی چیست؟
سه روش اساسی برای تحقق شارژ سریع عبارتند از: ثابت نگه داشتن ولتاژ و افزایش جریان؛ ثابت نگه داشتن جریان و افزایش ولتاژ؛ و افزایش همزمان جریان و ولتاژ. با این حال، برای تحقق واقعی شارژ سریع، نه تنها می‌توان جریان و ولتاژ را بهبود بخشید، بلکه فناوری شارژ سریع مجموعه‌ای کامل از سیستم‌ها، از جمله آداپتور شارژ سریع و سیستم مدیریت هوشمند توان است.
شارژ سریع طولانی مدت بر عمر باتری‌های لیتیومی تأثیر می‌گذارد، شارژ سریع باتری‌های لیتیومی به قیمت کاهش عمر چرخه باتری تمام می‌شود، زیرا باتری وسیله‌ای است که از طریق واکنش‌های الکتروشیمیایی برق تولید می‌کند، شارژ شدن، وقوع یک واکنش شیمیایی معکوس است و شارژ سریع به معنای ورود آنی جریان بالا به باتری است، استفاده مکرر از حالت شارژ سریع، ظرفیت کاهنده باتری را کاهش می‌دهد و تعداد چرخه‌های شارژ و دشارژ باتری را کاهش می‌دهد.
شارژ سریع باتری لیتیومی سه اثر دارد: اثر حرارتی، رسوب لیتیوم و اثر مکانیکی
۱. شارژ سریع مکرر، قطبی شدن سلول باتری را تسریع می‌کند
وقتی جریان شارژ مداوم زیاد باشد، غلظت یون در الکترود افزایش می‌یابد، قطبش افزایش می‌یابد و ولتاژ ترمینال باتری نمی‌تواند مستقیماً و به صورت خطی با مقدار الکتریسیته شارژ شده مطابقت داشته باشد. در عین حال، شارژ با جریان بالا، افزایش مقاومت داخلی منجر به افزایش اثر گرمایش ژول می‌شود که عوارض جانبی مانند تجزیه واکنش الکترولیت، تولید گاز و مجموعه‌ای از مشکلات را به همراه دارد. عامل خطر به طور ناگهانی افزایش می‌یابد و بر ایمنی باتری تأثیر می‌گذارد و عمر باتری‌های غیر برقی به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.
۲. شارژ سریع مکرر ممکن است منجر به کریستالی شدن هسته باتری شود
شارژ سریع باتری لیتیومی به این معنی است که یون‌های لیتیوم به سرعت تخلیه شده و به سمت آند "شنا" می‌کنند، که مستلزم آن است که ماده آند ظرفیت جاسازی سریع لیتیوم را داشته باشد، زیرا پتانسیل لیتیوم جاسازی شده و پتانسیل رسوب لیتیوم تقریباً یکسان است، در شرایط شارژ سریع یا دمای پایین، یون‌های لیتیوم ممکن است روی سطح رسوب کنند و لیتیوم دندریتیک تشکیل دهند. لیتیوم دندریتیک دیافراگم را سوراخ کرده و باعث تلفات ثانویه می‌شود و ظرفیت باتری را کاهش می‌دهد. هنگامی که کریستال لیتیوم به مقدار مشخصی می‌رسد، از الکترود منفی به سمت دیافراگم رشد می‌کند و باعث خطر اتصال کوتاه باتری می‌شود.
۳. شارژ سریع مکرر، عمر باتری را کوتاه می‌کند
شارژ مکرر همچنین باعث تسریع در تخلیه عمر باتری می‌شود و حتی منجر به مشکلاتی مانند کاهش فعالیت باتری و کوتاه‌تر شدن عمر آن می‌شود. به خصوص پس از اضافه شدن فناوری شارژ سریع، اگرچه سرعت شارژ در مراحل اولیه بسیار سریع است، اما هنگام جدا کردن به ۱۰۰٪ شارژ نمی‌رسد و در نتیجه چندین بار شارژ می‌شود و تعداد چرخه‌های باتری افزایش می‌یابد. استفاده طولانی مدت از چنین روشی باعث کاهش فعالیت باتری و در نتیجه تسریع پیری باتری می‌شود.
دمای بالا بزرگترین عامل پیری باتری لیتیومی است، شارژ سریع با توان بالا باعث می‌شود باتری در مدت زمان کوتاهی گرم شود، در حالی که شارژ غیر سریع اگرچه توان کمی دارد، در واحد زمان گرمای کمی تولید می‌کند، اما به زمان روشن بودن بیشتری نیاز دارد. به این ترتیب گرمای باتری نیز به مرور زمان جمع می‌شود و تفاوت در گرمای تولید شده در طول شارژ برای ایجاد تفاوت در سرعت پیری باتری کافی نیست.
با جمع‌بندی موارد فوق، می‌توان نتیجه گرفت که شارژ سریع الزامات کیفی بالایی برای باتری دارد، باعث کاهش بیشتر عمر باتری می‌شود و ضریب ایمنی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد، بنابراین سعی کنید در صورت عدم نیاز، تا حد امکان کمتر از آن استفاده کنید. شارژ سریع مکرر باتری به باتری آسیب می‌رساند، اما به دلیل تفاوت در تراکم سلول‌های باتری، مواد، دمای محیط و سیستم مدیریت باتری، باتری در طول شارژ سریع درجات مختلفی از آسیب را متحمل می‌شود.
زمان ارسال: ۲۶ اکتبر ۲۰۲۳