Понимание важности разницы напряжений в элементах литиевой батареи

Литиевые батареи стали неотъемлемой частью нашей жизни, питая все: от смартфонов до электромобилей. Эти батареи известны своей высокой плотностью энергии и длительным сроком службы, что делает их популярным выбором для различных применений. Однако есть один важный аспект, который часто остается незамеченным, — это разница напряжений между элементами литиевой батареи.

Разница напряжений относится к разнице уровней напряжения между отдельными элементами литиевого аккумуляторного блока. Каждая ячейка литиевой батареи имеет определенное номинальное напряжение, обычно около 3,7 В. Когда несколько ячеек соединены последовательно, образуя аккумуляторную батарею, общее напряжение батареи представляет собой сумму напряжений отдельных ячеек. Понимание важности разницы напряжений в ячейках литиевой батареи имеет решающее значение по нескольким причинам. Во-первых, это напрямую влияет на общую производительность и эффективность аккумуляторной батареи. Сбалансированная разница напряжений гарантирует, что каждая ячейка вносит равный вклад в общее напряжение батареи, максимизируя ее выходную мощность. С другой стороны, несбалансированная разница напряжений может привести к снижению производительности и даже преждевременному выходу из строя аккумуляторной батареи.

Серия	Напряжение лития	Напряжение LiFePO4
1С	3,7 В	3,2 В
2S	7,4 В	6,4 В
3S	11,1 В	9,6 В
4S	14,8 В	12,8 В
5S	18,5 В	16 В
6S	22,2 В	19,2 В
7S	25,9 В	22,4 В
8S	29,6 В	25,6 В
9S	33,3 В	28,8 В
10С	37 В	32 В
11S	40,7 В	35,2 В
12S	44,4 В	38,4 В
13S	48,1 В	41,6 В
14S	51,8 В	44,8 В
15С	55,5 В	48 В
16С	59,2 В	51,2 В
17S	62,9 В	54,4 В
18S	66,6 В	57,6 В
19С	70,3 В	60,8 В
20С	74 В	64 В
21С	77,7 В	67,2 В
22С	81,4 В	70,4 В
23С	85,1 В	73,6 В

Во-вторых, разница напряжений тесно связана с состоянием заряда (SOC) аккумуляторной батареи. SOC означает количество энергии, запасенной в батарее в данный момент времени. Сбалансированная разница напряжений указывает на то, что элементы заряжены одинаково, обеспечивая точные показания SOC. Напротив, несбалансированная разница напряжений может привести к неточным показаниям SOC, что приведет к ненадежной оценке емкости батареи. Поддержание сбалансированной разницы напряжений важно для долговечности аккумуляторной батареи. Когда элементы соединены последовательно, разница напряжений между ними имеет тенденцию увеличиваться с течением времени из-за изменений характеристик ячеек и эффектов старения. Этот дисбаланс напряжения может привести к перезарядке или недостаточной зарядке элементов, что может привести к необратимому повреждению элементов и сокращению их срока службы. Чтобы решить эту проблему, в литиевых аккумуляторных блоках используются системы управления батареями (BMS). BMS отслеживает и контролирует разницу напряжений между элементами, гарантируя, что она остается в безопасном диапазоне. Это достигается за счет балансировки заряда между ячейками либо путем перераспределения энергии, либо путем ограничения зарядки ячеек с более высоким напряжением. Такая активная балансировка помогает поддерживать сбалансированную разницу напряжений и продлевает общий срок службы аккумуляторной батареи.В заключение, понимание важности разницы напряжений элементов литиевой батареи имеет решающее значение для максимизации производительности, эффективности и срока службы аккумуляторных блоков. Сбалансированная разница напряжений гарантирует, что каждая ячейка вносит равный вклад в общее напряжение батареи, оптимизируя выходную мощность. Это также помогает получить точные показания SOC и достоверную оценку емкости аккумулятора. Более того, поддержание сбалансированной разницы напряжений важно для долговечности аккумуляторной батареи, поскольку несбалансированная разница напряжений может привести к повреждению элементов и сокращению срока службы. Системы управления батареями играют жизненно важную роль в поддержании сбалансированной разницы напряжений, активно балансируя заряд между элементами. Учитывая и управляя разницей напряжений, мы можем обеспечить оптимальное функционирование и долговечность литиевых батарей в различных приложениях.