การชาร์จอย่างรวดเร็วทั่วไปสำหรับการชาร์จ DC กำลังสูง สามารถเติมพลังงานได้ 80% ครึ่งชั่วโมง โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จ DC อย่างรวดเร็วจะมากกว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ดังนั้นความเสี่ยงของการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับปัญหาทางเทคนิคของการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างรวดเร็วคืออะไร?
ความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ลิเธียมที่ชาร์จเร็วมีอะไรบ้าง?
วิธีพื้นฐานสามวิธีในการชาร์จอย่างรวดเร็วคือ: รักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่และเพิ่มกระแส; รักษากระแสให้คงที่และเพิ่มแรงดันไฟฟ้า และเพิ่มกระแสและแรงดันในเวลาเดียวกัน อย่างไรก็ตาม เพื่อให้เกิดการชาร์จอย่างรวดเร็วอย่างแท้จริง ไม่เพียงแต่สามารถปรับปรุงกระแสและแรงดันไฟฟ้าได้เท่านั้น เทคโนโลยีการชาร์จอย่างรวดเร็วคือชุดระบบที่สมบูรณ์ รวมถึงอะแดปเตอร์ชาร์จเร็วและระบบจัดการพลังงานอัจฉริยะ
การชาร์จอย่างรวดเร็วในระยะยาวส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียม การชาร์จอย่างรวดเร็วของแบตเตอรี่ลิเธียมจะทำให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลดลง เนื่องจากแบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์ที่สร้างกระแสไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า การชาร์จคือการเกิดปฏิกิริยาเคมีย้อนกลับ และการชาร์จแบบเร็วจะเข้าสู่แบตเตอรี่โดยทันที การใช้โหมดการชาร์จแบบเร็วบ่อยครั้งจะลดความจุของแบตเตอรี่ลง ลดจำนวนรอบการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่
การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างรวดเร็วทำให้เกิดผลกระทบ 3 ประการ ได้แก่ ผลกระทบด้านความร้อน การตกตะกอนของลิเธียม และผลกระทบทางกล
1. การชาร์จอย่างรวดเร็วบ่อยครั้งจะช่วยเร่งโพลาไรเซชันของเซลล์แบตเตอรี่
เมื่อกระแสไฟชาร์จต่อเนื่องมีขนาดใหญ่ ความเข้มข้นของไอออนที่อิเล็กโทรดจะเพิ่มขึ้น โพลาไรเซชันจะเพิ่มขึ้น และแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่จะไม่สอดคล้องกับปริมาณไฟฟ้าที่ชาร์จโดยตรงและเป็นเส้นตรง ในเวลาเดียวกัน การชาร์จกระแสสูง ความต้านทานภายในที่เพิ่มขึ้นจะนำไปสู่ผลความร้อนของจูลที่เพิ่มขึ้นซึ่งเกิดจากผลข้างเคียง เช่นการสลายตัวของปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์ การผลิตก๊าซ และปัญหาต่างๆ ปัจจัยเสี่ยงเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน ผลกระทบ ในเรื่องความปลอดภัยของแบตเตอรี่ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ที่ไม่ได้ใช้พลังงานจะลดลงอย่างมาก
2. การชาร์จอย่างรวดเร็วบ่อยครั้งอาจทำให้แกนแบตเตอรี่ตกผลึก
การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างรวดเร็วหมายความว่าลิเธียมไอออนจะถูกคายประจุอย่างรวดเร็วและ "ว่ายไปที่" ขั้วบวก ซึ่งต้องใช้วัสดุขั้วบวกที่มีความสามารถในการฝังลิเธียมอย่างรวดเร็ว เนื่องจากศักยภาพของลิเธียมที่ฝังอยู่และศักยภาพในการตกตะกอนของลิเธียมเกือบจะเหมือนกันในการชาร์จอย่างรวดเร็ว หรือสภาวะที่มีอุณหภูมิต่ำ ลิเธียมไอออนอาจตกตะกอนบนพื้นผิวของการก่อตัวของลิเธียมเดนไดรติก ลิเธียมเดนไดรติกจะเจาะไดอะแฟรมและทำให้เกิดการสูญเสียครั้งที่สอง ส่งผลให้ความจุของแบตเตอรี่ลดลง เมื่อผลึกลิเธียมถึงจำนวนหนึ่ง มันจะเติบโตจากขั้วลบไปยังไดอะแฟรม ทำให้เกิดอันตรายจากการลัดวงจรของแบตเตอรี่
3. การชาร์จอย่างรวดเร็วบ่อยครั้งจะทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง
การชาร์จบ่อยครั้งยังมีแนวโน้มที่จะเร่งอายุการใช้งานแบตเตอรี่ให้เร็วขึ้น และยังนำไปสู่ปัญหาต่างๆ เช่น กิจกรรมแบตเตอรี่ลดลงและอายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง โดยเฉพาะหลังเพิ่มเทคโนโลยีชาร์จเร็วแม้ความเร็วในการชาร์จในระยะแรกจะเร็วมากแต่ตอนถอดปลั๊กชาร์จไม่เต็ม 100% ส่งผลให้ชาร์จหลายครั้งทำให้จำนวนรอบของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นในระยะยาว การใช้วิธีนี้จะช่วยลดการทำงานของแบตเตอรี่ จึงทำให้แบตเตอรี่มีอายุเร็วขึ้น
อุณหภูมิสูงเป็นตัวการฆ่าที่ใหญ่ที่สุดของอายุแบตเตอรี่ลิเธียม การชาร์จพลังงานสูงอย่างรวดเร็วจะทำให้แบตเตอรี่ร้อนขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ การชาร์จแบบไม่เร็วแม้ว่าพลังงานจะต่ำ ความร้อนต่ำต่อหน่วยเวลา แต่จำเป็นต้องมี เวลาเปิดเครื่องนานขึ้น ด้วยวิธีนี้ความร้อนของแบตเตอรี่ก็จะสะสมเมื่อเวลาผ่านไป และความแตกต่างของความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการชาร์จไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดความแตกต่างในเรื่องอัตราการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่
โดยสรุปข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าการชาร์จอย่างรวดเร็วมีข้อกำหนดคุณภาพสูงสำหรับแบตเตอรี่ มีการสูญเสียอายุการใช้งานแบตเตอรี่มากขึ้น และปัจจัยด้านความปลอดภัยจะลดลงอย่างมาก ดังนั้นให้พยายามทำให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เมื่อไม่จำเป็น การชาร์จแบตเตอรี่อย่างรวดเร็วบ่อยครั้งจะทำให้เกิดอันตรายต่อแบตเตอรี่ แต่เนื่องจากความหนาแน่นของเซลล์แบตเตอรี่ วัสดุ อุณหภูมิแวดล้อม และระบบการจัดการแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน แบตเตอรี่จึงได้รับบาดเจ็บในระดับที่แตกต่างกันในระหว่างการชาร์จแบบเร็ว
เวลาโพสต์: 26 ต.ค.-2023