การชาร์จเร็วทั่วไปสำหรับการชาร์จแบบ DC กำลังสูง สามารถชาร์จได้ 80% ภายในครึ่งชั่วโมง แรงดันการชาร์จแบบ DC ของการชาร์จเร็วโดยทั่วไปจะสูงกว่าแรงดันแบตเตอรี่ แล้วความเสี่ยงของการชาร์จเร็วแบตเตอรี่ลิเธียมเกี่ยวกับปัญหาทางเทคนิคของการชาร์จเร็วแบตเตอรี่ลิเธียมมีอะไรบ้าง?
ความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จเร็วมีอะไรบ้าง?
สามวิธีพื้นฐานในการทำให้การชาร์จเร็วเป็นจริง ได้แก่ การรักษาแรงดันไฟให้คงที่และเพิ่มกระแส รักษากระแสให้คงที่และเพิ่มแรงดันไฟ และเพิ่มกระแสและแรงดันไฟไปพร้อมๆ กัน อย่างไรก็ตาม การทำให้การชาร์จเร็วเป็นจริงได้อย่างแท้จริงนั้น ไม่เพียงแต่จะช่วยเพิ่มกระแสและแรงดันไฟได้เท่านั้น เทคโนโลยีการชาร์จเร็วยังประกอบด้วยชุดระบบที่ครบครัน ซึ่งรวมถึงอะแดปเตอร์ชาร์จเร็วและระบบจัดการพลังงานอัจฉริยะ
การชาร์จไฟเร็วในระยะยาวจะส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียม การชาร์จไฟเร็วสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมนั้นส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ เนื่องจากแบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์ที่สร้างไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้า การชาร์จไฟคือการเกิดปฏิกิริยาเคมีย้อนกลับ และการชาร์จเร็วจะเป็นการป้อนกระแสไฟฟ้าสูงเข้าสู่แบตเตอรี่ทันที การใช้โหมดชาร์จไฟเร็วบ่อยครั้งจะลดความจุของแบตเตอรี่ ลดจำนวนรอบการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่
การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างรวดเร็วทำให้เกิดผล 3 ประการ ได้แก่ ผลทางความร้อน การตกตะกอนของลิเธียม และผลทางกล
1. การชาร์จเร็วบ่อยครั้งจะเร่งการโพลาไรซ์ของเซลล์แบตเตอรี่
เมื่อกระแสชาร์จต่อเนื่องสูง ความเข้มข้นของไอออนที่ขั้วไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น การเกิดโพลาไรเซชันจะเพิ่มขึ้น และแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่จะไม่สามารถสอดคล้องกับปริมาณไฟฟ้าที่ชาร์จได้โดยตรงและเป็นเส้นตรง ขณะเดียวกัน การชาร์จกระแสสูง ความต้านทานภายในที่เพิ่มขึ้นจะนำไปสู่ผลกระทบจากความร้อนที่เพิ่มขึ้น (จูล) ซึ่งเกิดจากผลข้างเคียงต่างๆ เช่น การสลายตัวของปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์ การผลิตก๊าซ และปัญหาอื่นๆ อีกมากมาย ปัจจัยเสี่ยงจะเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลัน ส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยของแบตเตอรี่ และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ที่ไม่ได้ใช้ไฟฟ้าจะลดลงอย่างมาก
2. การชาร์จเร็วบ่อยครั้งอาจทำให้เกิดการตกผลึกของแกนแบตเตอรี่
การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างรวดเร็วหมายความว่าลิเธียมไอออนจะถูกคายประจุอย่างรวดเร็วและ "เคลื่อนตัวไปยัง" ขั้วบวก ซึ่งวัสดุขั้วบวกจำเป็นต้องมีความสามารถในการฝังตัวของลิเธียมอย่างรวดเร็ว เนื่องจากศักย์ลิเธียมที่ฝังตัวและศักย์การตกตะกอนของลิเธียมใกล้เคียงกัน ในสภาวะการชาร์จอย่างรวดเร็วหรืออุณหภูมิต่ำ ลิเธียมไอออนอาจตกตะกอนบนพื้นผิวของลิเธียมแบบเดนไดรต์ ลิเธียมแบบเดนไดรต์จะเจาะทะลุไดอะแฟรมและทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานทุติยภูมิ ทำให้ความจุของแบตเตอรี่ลดลง เมื่อผลึกลิเธียมมีปริมาณถึงระดับหนึ่ง มันจะเติบโตจากขั้วลบไปยังไดอะแฟรม ทำให้เกิดอันตรายจากการลัดวงจรของแบตเตอรี่
3. การชาร์จเร็วบ่อยครั้งจะทำให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานสั้นลง
การชาร์จบ่อยเกินไปมีแนวโน้มที่จะเร่งอายุการใช้งานแบตเตอรี่ให้หมดเร็วขึ้น และอาจนำไปสู่ปัญหาต่างๆ เช่น การใช้งานแบตเตอรี่ลดลงและอายุการใช้งานแบตเตอรี่สั้นลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากมีการนำเทคโนโลยีชาร์จเร็วมาใช้ แม้ว่าความเร็วในการชาร์จในช่วงแรกจะเร็วมาก แต่การถอดปลั๊กกลับไม่สามารถชาร์จได้เต็ม 100% ส่งผลให้ต้องชาร์จซ้ำหลายครั้ง ทำให้จำนวนรอบการใช้งานแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น การใช้งานในลักษณะนี้เป็นเวลานานจะลดการใช้งานแบตเตอรี่ลง ส่งผลให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็วขึ้น
อุณหภูมิสูงเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมเสื่อมสภาพ การชาร์จไฟด้วยกำลังไฟสูงอย่างรวดเร็วจะทำให้แบตเตอรี่ร้อนขึ้นภายในระยะเวลาอันสั้น การชาร์จแบบไม่ใช้ไฟเร็ว แม้ว่ากำลังไฟจะต่ำ ความร้อนต่อหน่วยเวลาจะต่ำ แต่ต้องใช้เวลาเปิดเครื่องนานขึ้น ด้วยวิธีนี้ ความร้อนของแบตเตอรี่จะสะสมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไป และความแตกต่างของความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการชาร์จไม่เพียงพอที่จะส่งผลต่ออัตราการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่
สรุปได้ว่าการชาร์จเร็วมีข้อกำหนดด้านคุณภาพแบตเตอรี่ที่สูง อายุการใช้งานแบตเตอรี่จะยาวนานขึ้น และค่าความปลอดภัยจะลดลงอย่างมาก ดังนั้นควรพยายามชาร์จให้น้อยที่สุดเมื่อไม่จำเป็น การชาร์จแบตเตอรี่เร็วบ่อยๆ อาจทำให้แบตเตอรี่เสียหายได้ แต่เนื่องจากความหนาแน่นของเซลล์แบตเตอรี่ วัสดุ อุณหภูมิแวดล้อม และระบบจัดการแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน ทำให้แบตเตอรี่ได้รับความเสียหายในระดับที่แตกต่างกันระหว่างการชาร์จเร็ว
เวลาโพสต์: 26 ต.ค. 2566