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导致电池容量损失的原因是什么?

时间:2023-02-02 14:48:09 点击:

导致电池容量损失的原因是什么?

电池的储能可分为三个部分,称为可立即检索的可用能量、可重新填充的空区以及随着使用和老化而变得不活跃的不可用部分或岩石含量图 1说明了这三个部分。

电池老化
图 1:老化电池[1]

电池从制造之日起就开始褪色。新电池应提供 100% 的容量;大多数使用中的电池组运行成本更低。

随着电池中岩石含量的增加,充电时间会缩短,因为要填充的岩石变少了。褪色电池的充电时间更快,尤其是镍基电池,部分铅酸电池也是如此,但锂离子电池则不一定。抑制自由电子流动的较低电荷转移能力会延长老化锂离子的充电时间(参见BU-409a:为什么旧锂离子电池充电时间长?)

在大多数情况下,下降是线性的,容量衰减主要是循环次数和使用年限的函数。深度放电比局部放电对电池的压力更大。因此,最好不要将电池完全放电,而是更频繁地充电。仅建议对镍基电池进行定期完全放电以控制“记忆”,并将智能电池作为校准的一部分。在容量降至 80% 以下之前,锂基和镍基电池可提供 300 至 500 次完全放电/充电循环。

设备的规格始终基于新电池。这只是一个快照,无法在任何时间段内维护。与任何闪亮的新机器一样,电池会褪色,如果不加以控制,运行时间的缩短可能会导致与电池相关的故障。

当容量下降到 80% 时应更换电池组;但是,寿命终止阈值可能会因应用、用户偏好和公司政策而异。容量测量,仍然是更换的最佳指标的服务,应每 3 个月对活跃的车队电池进行一次

除了与年龄相关的损失外,硫酸盐化和板栅腐蚀是铅酸电池的主要杀手。如果允许电池处于低充电状态,则硫酸化是在负极电池板上形成的薄层。如果及时发现,均衡充电可以扭转这种情况。通过仔细充电和优化浮充电可以减少板栅腐蚀(参见BU-403:充电铅酸)

对于镍基电池,岩石含量通常是结晶形成的结果,也称为“记忆”。完全放电/充电循环通常可使电池恢复全面服务。在电池使用期间定期完全放电可控制结晶并防止隔膜损坏

锂离子的老化过程是电池氧化,是使用和老化的一部分自然发生的过程,无法逆转