Hücrelerini dengelemek için herhangi bir elektroniğe sahip kurşun asitli bir akü, hatta onları dengelemek için herhangi bir manuel yol duymadım.
Ancak bence tüm lityum piller veya en azından belirli bir boyutun üzerinde lityum piller.
Lityum ve kurşun asit aküler arasında neden bu fark var?
Diyelim ki dört adet 12 V pil alıp seri olarak taktım. Herhangi bir dengeleme yapmam gerekir mi, yoksa faydalı olur muydu, yoksa sadece 48V'luk bir pilmiş gibi yapabilir miyim?
Yanıtlar:
Şimdiye kadar verilen cevaplar, diğerlerine göre değil, Lityum kimyası üzerinde dengelemeyi gerektiren gerçek mekaniklere biraz ışık veriyor.
Her şeyden önce; tüm batarya kimyaları uygun dengelemeden büyük fayda sağlar. Dengeleyiciler uzay aracı nikel kadmiyum piller, belirli tip (düşük deşarj) kurşun asit piller vb. Tüm pil kimyaları, belirli Gibbs enerjileri (veya hem anot hem de katot reaksiyonlarını dikkate alırsanız Redox potansiyelleri) arasında meydana gelen belirli bir baskın kimyasal indirgeme-oksidasyon reaksiyonudur - dolayısıyla belirli bir düşük ve yüksek voltaj seviyesi arasında. Bu 'ideal' voltaj aralığının üstünde veya altında başka reaksiyonlar meydana gelebilir - veya azınlık reaksiyonları baskın hale gelir.
Bu diğer reaksiyonlar genellikle geri dönüşümlü değildir, bu nedenle 'yararlı' anot ve katot malzeme miktarını azaltarak kapasiteyi azaltırlar. Bazen bu tür istenmeyen reaksiyonlar daha da dramatiktir, elektrotları korozyona uğratan, elektroliti parçalayan veya toksik / patlayıcı kimyasalların oluşmasına neden olan bileşikler oluşturur.
Şimdi, bu tehlikeli reaksiyonlar lityum kimyalarının gerçekten güvenlik devrelerine ihtiyaç duymasının başlıca nedenidir. Hem aşırı şarj hem de aşırı deşarj sırasında, kullanılan elektrolite bağlı olarak bir patlayıcı gaz karışımı oluşur. Daha da önemlisi, anot çok ısındığında (yaklaşık 125C), aküde depolanan enerjinin çoğunu (termal kaçak) tüketen kendini hızlandıran ekzotermik bir reaksiyon başlar. Bu genellikle büyük deşarj akımlarıyla uğraşırken kendi kendine ısınmadan veya aşırı şarjın neden olduğu istenmeyen reaksiyonlardan kaynaklanır. Lityum kimya pilleri, nikel ve kurşun kimyalarından daha büyük bir mertebeden daha fazla enerji yoğunluğuna sahip olduklarından, yani küçük bir yerde çok fazla enerji olduğundan, bu büyük bir patlamaya neden olabilir. Özellikle patlayıcı bir hidrojen-oksijen atmosferi ile birleştirildiğinde.
Yine de diğer kimyalarda da aynı sorun var! Islak hücreli Kurşun asit aküler, 'normal' kullanımda bile, ancak çoğunlukla hücreleri kötüye kullandıklarında hidrojen gazı üretmek için çok iyi bilinir. Kurşun asit hücreleri, sülfürik asit yeterince konsantre olduğunda termal kaçaklara da girebilir. Bununla birlikte, plakaların nispeten düşük enerji yoğunluğu ve yüksek termal kapasitesi ve termal kaçakların lityum iyonuna kıyasla başladığı yüksek sıcaklık nedeniyle, bu çoğu durumda ele alınması gereken bir risk değildir. Aynı şey, yüksek akım uygulamalarında (örneğin RC arabalar) dengeleyicilerle gelen nikel kimyaları için de geçerlidir - ya da piliniz sadece 10-50 şarj dayanır.
Sonra pratik soru var: seri halinde çok sayıda hücre koyabilir ve büyük bir yüksek voltaj hücresi gibi davranabilir misiniz? Evet, yapabilirsiniz, ancak pil ömrü korkunç olacaktır. 12 hücreli yığındaki herhangi bir hücre uyuşmazlığı, her bir şarj-deşarj döngüsünde daha da kötüleşecektir ve birkaç on veya 100 şarj döngüsünden sonra bitmiş bir piliniz olacaktır. Güvenlik tehlikesine bile neden olabilir. Bu nedenle, hem güvenliğiniz hem de pillerin optimum kullanımı için dengeli şarj yönetimi kullanmanız şiddetle tavsiye edilir.
Kurşun asit aküler sonsuza kadar belirli bir şamandıra şarj akımı ile iyi durumdadır. Lityum piller bu şekilde hasar görür. Bir lityum pil dolduğunda, daha fazla şarj etmeye çalışmak hasara neden olur. Tersine, bir arabada "12 V" kurşun-asit batarya genellikle yaklaşık 13.6 V'luk sabit bir voltajla şarj edilir. Bu voltajda, dolu olduğunda bile az miktarda şarj akımı alır, ancak bir lityum bataryadan farklı olarak, Bu, kurşun-asit bataryaya zarar vermez.
Hücreler aynı yapıda pilden pile çok hücreli uyumsuzluktan daha fazla farklılık gösterir. Bu nedenle 6 hücre kurşun asidi bir olarak muamele edilir. Birimin yaşlanması ve kapasitesi, ilk önce en zayıf hücre tüketilerek hızlandığından, genel kapasiteyi artırmak ve en zayıf hücrenin aşırı yüklenmesini önlemek için eşleşmeyi optimize etmek Lityum ile daha kritiktir. Aşırı şarjı önlemek için her bir hücrede aktif zener kelepçesi gereklidir.
Bununla birlikte, kurşun asit aküler ilk olarak 1 hücrede hepsinin aynı şekilde bozulmasından daha sık başarısız olur, ancak maliyet etkinliği, ömrünü uzatmak için bu ek maliyeti garanti etmez.
Ayrıca kendi kendine ısınma Lityum'da yaşlanmayı hızlandırdığından, hızlı şarj ve şamandıra için 14.2 kurşun asidinin CV yükünden ziyade hızlı şarj ve kesmeyi tercih ederler. SLA'lar benzerdir, ancak sıcaklık dengelemeli daha düşük voltajdır.
Kurşun-Asit aküler "Dengeleme" olarak bilinen bir işlemle şarj edilir. Seri dizgideki en yüksek yüke sahip hücrelerin aşırı yüklenmesine izin verilir ve bu da dizgideki alt hücrelerin de tam olarak şarj olmasına izin verir.
Li-ion hücreler bu işlemi kullanamazlar çünkü aşırı yüklenmeye tahammül edemezler, bu nedenle aynı etkiyi elde etmek için aktif dengeli bir şarj işlemine ihtiyaç duyarlar; tüm hücreler aynı yük seviyesine sahiptir.
Deneyimlerime göre, saf güneş uzak alan gücü kurşun asit akülerle çok iyi çalışıyor çünkü: Şarj oranları uzun süreler boyunca düşük. Pil, yazdan kışa kadar geniş bir aralıkta yavaşça dönüyor. Düşük akımlarda eşit sıklıkta aşırı enerji var
Dizel güneş pili hibrid sistemlerinde: Çok daha büyük günlük çevrimler. Düşük akım dengelemesi için nadiren enerji mevcuttur. Yüksek şamandıra süresi olmadan önemli bir deşarjdan önemli deşarjlara geçin.
Bu, 38367 numaralı kullanıcının hangi hücre dengesinin kurşun asit aküler kullanan bu uzak alan hibrit güç sistemlerindeki kurşun asit aküler için faydalı olacağını doğrular.
Uzun telli kurşun asit akülerin, tek bir hücredeki benzer döngülerle karşılaştırıldığında kapasiteyi hızla kaybettiğine dair önemli kanıtlar vardır. http://www.battcon.com/PapersFinal2004/SymonsPaper2004.pdf
Çünkü bir lityum hücresini aşırı şarj ederseniz, yanar veya patlar; bir Pb hücresini aşırı şarj ederseniz, kuruyana kadar hidrojeni havalandırır; sadece tekrar doldurmak için su eklemeniz gerekir. Modern Silikon ve AGM Pb pillerin havalandırılmadığını düşünüyorum, aksine hidrojeni ve oksijeni suya yeniden birleştiriyorlar; ama ekcessteki enerji bir yere gitmeli, bu yüzden belki biraz ısınırlar, bilmiyorum.