Pengisian cepat umum untuk pengisian daya DC berdaya tinggi, dapat terisi 80% daya dalam waktu setengah jam. Tegangan pengisian daya DC umumnya lebih besar daripada tegangan baterai. Lalu, apa risiko pengisian daya cepat baterai litium terkait masalah teknis pengisian daya cepat baterai litium?
Apa saja risiko yang terkait dengan pengisian cepat baterai lithium?
Tiga cara dasar untuk mewujudkan pengisian cepat adalah: menjaga tegangan tetap konstan dan meningkatkan arus; menjaga arus tetap konstan dan meningkatkan tegangan; dan meningkatkan arus dan tegangan secara bersamaan. Namun, untuk benar-benar mewujudkan pengisian cepat, tidak hanya meningkatkan arus dan tegangan saja, teknologi pengisian cepat merupakan seperangkat sistem yang lengkap, termasuk adaptor pengisian cepat dan sistem manajemen daya cerdas.
Pengisian cepat dalam jangka panjang mempengaruhi umur baterai lithium, pengisian cepat baterai lithium mengorbankan siklus umur baterai, karena baterai adalah perangkat yang menghasilkan listrik melalui reaksi elektrokimia, pengisian adalah terjadinya reaksi kimia terbalik, dan pengisian cepat akan berada dalam input sesaat arus tinggi ke baterai, penggunaan mode pengisian cepat yang sering akan mengurangi kapasitas pengurangan baterai, mengurangi jumlah siklus pengisian dan pengosongan baterai.
Pengisian cepat baterai lithium membawa tiga efek: efek termal, presipitasi lithium, dan efek mekanis
1. Pengisian cepat yang sering mempercepat polarisasi sel baterai
Ketika arus pengisian kontinu besar, konsentrasi ion pada elektroda meningkat, polarisasi meningkat, dan tegangan terminal baterai tidak dapat bersesuaian secara langsung dan linear dengan jumlah listrik yang diisi. Pada saat yang sama, pengisian arus tinggi, peningkatan resistansi internal, akan menyebabkan peningkatan efek pemanasan Joule yang disebabkan oleh efek samping, seperti dekomposisi reaksi elektrolit, produksi gas, dan serangkaian masalah lainnya. Faktor risiko tiba-tiba meningkat, yang berdampak pada keamanan baterai, dan masa pakai baterai non-daya pasti akan berkurang secara signifikan.
2. Pengisian cepat yang sering dapat menyebabkan kristalisasi inti baterai
Pengisian cepat baterai litium berarti ion litium cepat habis dan "berenang ke" anoda. Hal ini membutuhkan material anoda yang memiliki kapasitas pengikatan litium yang cepat. Hal ini dikarenakan potensial litium yang terikat dan potensial presipitasi litium hampir sama. Dalam kondisi pengisian cepat atau suhu rendah, ion litium dapat mengendap di permukaan pembentukan litium dendritik. Litium dendritik akan menembus diafragma dan menyebabkan rugi-rugi sekunder, sehingga mengurangi kapasitas baterai. Ketika kristal litium mencapai jumlah tertentu, ia akan tumbuh dari elektroda negatif ke diafragma, yang menyebabkan risiko korsleting baterai.
3. Pengisian cepat yang sering akan memperpendek umur baterai
Pengisian daya yang terlalu sering juga cenderung mempercepat habisnya daya baterai, bahkan menyebabkan masalah seperti berkurangnya aktivitas baterai dan masa pakai baterai yang lebih pendek. Terutama setelah penambahan teknologi pengisian cepat, meskipun kecepatan pengisian daya pada tahap awal sangat cepat, pengisian daya tidak mencapai 100% saat dicabut. Hal ini mengakibatkan pengisian daya berulang kali, meningkatkan jumlah siklus baterai. Penggunaan metode ini dalam jangka panjang akan mengurangi aktivitas baterai, sehingga mempercepat penuaan baterai.
Suhu tinggi merupakan faktor terbesar penyebab penuaan baterai litium. Pengisian daya cepat berdaya tinggi akan membuat baterai cepat panas dalam waktu singkat. Meskipun daya rendah dan panas per satuan waktu rendah, pengisian daya non-cepat membutuhkan waktu penyalaan yang lebih lama. Dengan demikian, panas baterai juga akan terakumulasi seiring waktu, dan perbedaan panas yang dihasilkan selama pengisian daya tidak cukup untuk menyebabkan perbedaan laju penuaan baterai.
Merangkum uraian di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa pengisian cepat memiliki persyaratan kualitas yang tinggi untuk baterai, memiliki risiko kehilangan masa pakai baterai yang lebih besar, dan faktor keamanan akan berkurang secara signifikan, jadi usahakan untuk melakukannya sesedikit mungkin jika tidak diperlukan. Pengisian cepat baterai yang terlalu sering akan menyebabkan kerusakan pada baterai, tetapi karena perbedaan kepadatan sel baterai, material, suhu sekitar, dan sistem manajemen baterai, baterai mengalami tingkat kerusakan yang berbeda-beda selama pengisian cepat.
Waktu posting: 26-Okt-2023