EN
Новина
Състоянието на здравето на батерията (SOH)
Батериен Фронтлайн
Следвайте Батериен Фронтлайн за забавно и интересно знание
Дефиниция
Състоянието на здраве на батерия се отнася до количественото описание на производителността и степента на стареене на батерията при определени условия на употреба, спрямо нейното абсолютно ново състояние. То всеобхватно отразява промяните в капацитета, вътрешното съпротивление, ефективността на зареждане/изтегляне, циклоподобния ресурс и другите аспекти на производителността. Обикновено се изразява като процент, при което 100% сочи абсолютно нова батерия, а по-ниска стойност сочи по-лошо състояние на здраве.
Фактори, които влияят
Температура: И прекалено високи, и прекалено ниски температури могат да ускорят стареенето на батерията. Високите температури увеличават скоростта на химически реакции в батерията, което води до по-бързо разрушаване на електродния материал и по-висока саморазрядна скорост. Ниските температури, от друга страна, забавят дифузията на литиевите иони, увеличават вътрешното съпротивление на батерията и намаляват ефективността на зареждане/изтегляне.
Глъбочина на зареждане/изтегляне: Честите дълбоки цикли на зареждане/изтегляне могат да бъдат много вредни за батерейките. Дълбокото изтегляне прекалено изчерпва електродните материали, намалявайки срока на служба на батерията. Превишното зареждане може да доведе до перезгряване на батерията и дори да предизвика проблеми с безопасността. Например, използването на мобилния телефон до почти изчерпване на батерията преди зареждане или често зареждане на батерията до 100% и запазване на този ниво за продължително време могат да имат неблагоприятни ефекти върху здравето на батерията.
Брой цикли: През процеса на зареждане/изтегляне химическите вещества в батерията постоянно реагират. С увеличаването на броя цикли, електродните материали постепенно се изнасят и стареят, а щастливостта на батерията постепенно намалява. Различните видове батерии имат различни циклични периоди на живот. Например, типична литиева ионна батерия може да види падане на своята SOH до около 80% след няколко стотин до хиляда цикла.
Система за управление на батерия (BMS): BMS е ключово устройство за защита на сигурността на батерията и продължителността ѝ на живот. То може да проследи в реално време напрежението, тока, температурата и другите параметри на батерията и да контролира процеса на зареждане/разрядяване, за да предотврати прекомерното зареждане, разрядяване и перезгреване. Отличен BMS може ефективно да оптимизира използването на батерията, да забави стареенето й и да подобри техническото си състояние.
Методи за оценка
Метод за тестване на капацитета: Чрез пълно зареждане и разрядяване на батерията и измерване на реалния обем електричество, който тя освобождава, като го сравни с началния ѝ капацитет и пресметне степента на запазване на капацитета, може да се оцени здравословното състояние на батерията. Този метод е доста директен, но отнема много време и може да причини някакъв износ на батерията.
Метод за измерване на вътрешното съпротивление: Вътрешното съпротивление на батерията се увеличава с възрастта. Чрез измерването на вътрешното съпротивление на батерията с АЧ или ДЧ, нейният здравословен статус може да се отрази косвено. Обикновено, увеличението на вътрешното съпротивление означава, че електродните материали в батерията са постарели, а електролитът е изсъхнал, което може да доведе до намаление на производителността на батерията. Методът за измерване на вътрешното съпротивление има предимствата да е бърз и не разрушителен, но изисква професионално измерващо оборудване.
Метод на електрохимична импедансна спектроскопия (EIS): Това е метод за измерване, базиран на електрохимичните характеристики на батерията. Чрез прилагане на сигнали с малка амплитуда на различни честоти към батерията и измерването на нейния импедансен отговор, могат да се анализират химическите реакции и състоянието на електродните материали вътре в батерията. Методът EIS може да предостави богати данни за батерията, но процесът на измерване и анализ е по-сложен и обикновено изисква професионални инструменти и техници.
Значение
Гарантиране на нормалното функциониране на оборудването: В различни електронни устройства, електрически автомобили и други приложения, разбирането на състоянието на здравето на батерията може да помогне на потребителите да следят промените в производителността на батерията вовреме, да се подготвят за обслужване или замяна на батерията предварително и да избягват внезапни спирана на оборудването или безкрайността му поради несъответствие на батерията, което гарантира надеждността и стабилността на оборудването.
Оптимизиране на стратегиите за използване на батерията: Според състоянието на здравето на батерията, стратегиите за зареждане и разрядяване могат да бъдат разумно коригирани. Например, може да се избягват дълбоки цикли на зареждане/разрядяване, когато здравното състояние на батерията е лошо, или токът за зареждане може да бъде подходящо намален, за да се забави стареенето на батерията и да се продължи нейният срок на служба.
Поддръжка на рециклирането на батерии и каскадно използване: За изтеглените батерии, точната оценка на техното здравно състояние помага да се определи дали те все още могат да бъдат използвани по каскаден начин, например в системи за съхранение на енергия, където изискванията към батериите са относително по-ниски. Това също предоставя справка за компании по рециклиране на батерии, за да разработят разумни планове за рециклиране и обработка, базирани на здравното състояние на батерията, което подобрява степента на рециклиране и употреба на ресурсите.
Състоянието на здравето на батерия (SOH), като основен индикатор за измерване на производителността и срока на служба на батерията, показва "травекторията на здравето" на батерията в сложни условия на употреба. Дълбоко разбиране и прецизно управление на SOH ще вкарат непрекъснат импулс към иновациите в технологията на батериите, динамичното развитие на индустрията на новата енергия и дори строителството на цяло зелено бъдеще, осветлявайки пътя напред.
Малко знания всеки ден, ще се видим утре.
