Şarj cihazı hasar analizi

Pb-Asit bataryasındaki elektrolit, insan vücutundaki kan kadar değerlidir ve bir kez elektrolit kaybedilirse, bu bataryanın çöpe atıldığı anlamına gelir. Elektrolit, seyreltilmiş sülfit asidi ve suyu içerir. Şarj sırasında su kaybını önlemek zordur ve şarj modlarının farklı olmasıyla beraber su kaybının miktarı da değişir. Normal üç aşamalı şarj modunda, Collin pulse modundakine göre şarj sırasında olan su kaybı iki katıdır! Ayrıca, bataryanın doğal ömrünün yanı sıra bir su kaybı ömürleri de vardır: tek bir batarya 90 gramdan fazla su kaybettiğinde, batarya kullanılmaz hale gelir. Oda sıcaklığında (25 ° C), normal şarj cihazının su kaybı yaklaşık 0.25 gram iken, Colin pulsu 0.12 gramdır. Yüksek sıcaklıklarda (35 ° C), normal şarj cihazının su kaybı 0.5 gram iken, Colin pulsu 0.23 gramdır. Bu hesaba göre, normal şarj cihazı 250 çevikten sonra kururken, Colin pulsu 600 çevikten sonra kuracaktır. Sonuç olarak, Collin pulsü batarya ömrünü iki katından daha fazla uzatabilir.

① su kaybı ② Vulkanizasyon ③ dengesizlik ④ termal kaos (doluymuş tambur)

İlk iki (1) ve (2), pazardaki batarya hasarının %97'sini oluşturur.

(1) Analiz ① : Kura-asit bataryalarında su kaybının ana nedenleri

elektrikli araç şarj cihazı

Pb-Asit bataryasındaki elektrolit, insan vücutundaki kan kadar değerlidir ve bir kez elektrolit kaybedilirse, bu bataryanın çöpe atıldığı anlamına gelir. Elektrolit, seyreltilmiş sülfit asidi ve suyu içerir. Şarj sırasında su kaybını önlemek zordur ve şarj modlarının farklı olmasıyla beraber su kaybının miktarı da değişir. Normal üç aşamalı şarj modunda, Collin pulse modundakine göre şarj sırasında olan su kaybı iki katıdır! Ayrıca, bataryanın doğal ömrünün yanı sıra bir su kaybı ömürleri de vardır: tek bir batarya 90 gramdan fazla su kaybettiğinde, batarya kullanılmaz hale gelir. Oda sıcaklığında (25 ° C), normal şarj cihazının su kaybı yaklaşık 0.25 gram iken, Colin pulsu 0.12 gramdır. Yüksek sıcaklıklarda (35 ° C), normal şarj cihazının su kaybı 0.5 gram iken, Colin pulsu 0.23 gramdır. Bu hesaba göre, normal şarj cihazı 250 çevikten sonra kururken, Colin pulsu 600 çevikten sonra kuracaktır. Sonuç olarak, Collin pulsü batarya ömrünü iki katından daha fazla uzatabilir.

Kura-asit bataryalarının şarj sürecindeki gaz çıkarma sorunu büyük bir problem teşkil eder.

Amerikan bilim adamı J.A.Mas'ın kura-asit bataryalarının şarj sürecindeki gazlama nedenlerinin ve kurallarının çalışması sonucunda, çok düşük bir gazlama oranına ulaşmak için kura-asit bataryaları şu şarj akım eğrisini kabul edebilir:

Kritik gaz,evrim eğrisi formülü şu şekildedir: I=I0e-at %h^2

Şarj sürecinde, şarj akımı kritik gaz,evrim eğrisinin üzerine çıkar, bu da sadece bataryanın elektrolit su reaksiyonuna neden olur ve gaz üretilir, sıcaklık artar ancak bataryanın kapasitesini artırmaz.

① Sabit akım şarj aşamasında, şarj akımı sabittir, şarj edilen elektrik hızla artar ve gerilim yükselir;

Sabit gerilim şarj aşamasında, şarj voltajı sabittir, şarj edilen elektrik devam eder ve şarj akımı azalır;

③ Batarya doludur, akım float şarj dönüş akımının altına düşer ve şarj voltajı float şarj voltajına düşer;

(4) Float şarj fazında, şarj voltajı float şarj voltajında kalır;

Genel olarak üç aşamalı şarj süreci, devrede daha kolay tasarım yapmak için主要用于 akümülatör performansını çok iyi hale getirmek yerine sabit akım şarj yöntemidir.

Sabit akım şarjın son safhasında ve sabit gerilim şarjının başlangıç safhasında (gölge alan), akım kritik gaz evrimi eğrisini aşıyor, bu da bataryanın gaz salması nedeniyle ömür azalmasına neden oluyor.

Kritik gazlaşma eğrisini geçen akım, sadece bataryada gaz üretimine ve sıcaklık artışına neden olur ve bu enerji batarya gücüne dönüştürülmeyerek şarj verimliliğini düşürür.

(2) Analiz ② Nedeni: Kadmium-levha sulfurasyonu

Uzun süreli pil saklama, şarj sürecinde uzun süreli aşırı şarj ve yetersiz şarj, kullanım sırasında büyük akım ile boşaltma, pilin kükürtlenmesine kolayca neden olabilir. Kükürtlemenin görünürlüğü şu şekildedir: hafif bir şişme, dolu gibi görünmesi, bununa "sahte hasar" denir. Kükürtlenen maddeler plaka üzerine yapışmış durumda olan sulfatlar, elektrolit ve plaka arasındaki reaksiyon alanını azaltarak pil kapasitesinin hızla azalmasına neden olur. Su kaybı, pilin kükürtlenmesini artırır; kükürtleme ise pildeki su kaybını artırır ve kötü bir döngüye kolayca neden olur.

(3) Analiz ③ Pb-küçük akülerin dengesizliği

Bir batarya üç veya dört hücreden oluşur. Üretim süreçleri nedeniyle, her bir bataryanın etkili bir dengelemesi mümkün değildir; normal şarjörler ortalama akımı kullanır, bu da küçük kapasiteli bir hücrenin önce dolmasını sağlar ve fazla şarj olma durumuna neden olur. Şarjdan sonra, küçük kapasiteli hücre önce boşalır ve aşırı boşalma durumuna neden olur. Uzun vadede, bu kötü döngü tüm paketin geride kalmasına neden olur ve sonunda tüm batarya paketi atıklar haline gelir. Üç aşamalı şarjörün flotman şarj aşamasında 500mA gibi küçük bir akım vardır ve rolü şarjı tamamlamaktır. Ancak, bunun iki yan etkisi de vardır: 1. Tam şarj olduktan sonra fazla akım kesilmez, elektrik enerjisi ısı enerjisine dönüşür, su ayrışır ve su dağılımını hızlandırır; 2. Küçük akımlı şarjda oluşan akım bölünmesi daha büyüktür ve batarya paketinin dengesizlik göstermesine daha fazla neden olabilir.

(4) Analiz ④ : k伊斯-acid pillerinin termal kaos sorunu

Pilin deformasyonu ani değildir, genellikle bir süreç vardır. Pilin kapasitesinin %80'ine ulaştığında, yüksek-voltaj şarj alanı girer. Bu sırada pozitif plakada oksijen oluşur ve oksijen bölmedeki delikten negatif elektrot geçer, ardından negatif plakada yeniden aktive edilir: 2Pb+O2(oksid)=2PbO+Q(isi); PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q(isi). Reaksiyon ısı ürettiğinde, şarj kapasitesi %90'a ulaştığında oksijen üretim oranı artar, negatif elektrot hidrojen üretmeye başlar, gazın artan miktarı pilin iç basıncını deger basıncından fazla yapar, güvenlik vanası açılır, gaz kaçar ve son performans su kaybıdır. 2H2O eşittir 2H2 ↑ +O2 ↑ . Pil döngüleri arttıkça, su gradually azalır ve bu durum pil için aşağıdaki koşulları oluşturur:

(1) Oksijen "kanalı" düzelir ve pozitif elektrod tarafından üretilen oksidasyon "kanal" aracılığıyla kolayca negatif elektroda ulaşabilir;

(2) Isı kapasitesi azalır, bataryanın ısı kapasitesi çok yüksektir, ancak su kaybından sonra bataryanın ısı kapasitesi büyük ölçüde azalır ve üretilen ısı batarya sıcaklığının hızlı bir şekilde artmasına neden olur;

(3) Batarya içerisindeki ultra ince cam lifi ayırıcılarının su kaybından sonra çekilmeme fenomeni nedeniyle, pozitif ve negatif plakalarla olan yapışkanlığı daha kötü hale gelir, iç direnç artar ve şarj ve deşarj sırasında üretilen ısı artar. Yukarıdaki süreçten sonra, bataryadaki üretilen ısı sadece batarya yuvası aracılığıyla dağılımını sağlayabilir. Eğer ısının dağılımı ısının çıkışından daha az ise, sıcaklık yükselmeye başlar. Sıcaklık arttıkça, bataryanın gaz evolüsyonu aşırı potansiyeli azalır, gaz evolüsyonu hacmi artar, pozitif elektrotun büyük bir kısmı oksidasyonu "kanal" vasıtasıyla negatif elektrotun yüzeyinde reaksiyon gösterir, büyük miktarda ısı salır ve bu da sıcaklığın hızlı bir şekilde artmasına neden olur, böylece kötü bir döngü oluşturur, yani sözde "termal kaos".