我从未听说过铅酸电池具有任何电子设备来平衡电池,甚至没有任何手动方式来平衡它们。
但我认为所有锂电池都具有,或至少具有一定尺寸以上的锂电池。
为什么锂电池和铅酸电池之间存在这种差异?
假设我带了四个12V电池并串联。我是否需要平衡,或者会有益,或者我可以假装它是一个48V电池?
我从未听说过铅酸电池具有任何电子设备来平衡电池,甚至没有任何手动方式来平衡它们。
但我认为所有锂电池都具有,或至少具有一定尺寸以上的锂电池。
为什么锂电池和铅酸电池之间存在这种差异?
假设我带了四个12V电池并串联。我是否需要平衡,或者会有益,或者我可以假装它是一个48V电池?
Answers:
到目前为止,提供的答案对保证平衡锂化学而不是其他化学的实际机理没有多大帮助。
首先; 适当的平衡会极大地有益于所有电池化学性质。平衡器用于航天器镍镉电池,某些类型的(低放电)铅酸电池等。所有的电池化学性质都是某种特定的化学还原-氧化反应,发生在某些吉布斯能量(如果同时考虑阳极和阴极反应,则为氧化还原电势)之间-因此在一定的较低和较高的电压水平之间。高于或低于此“理想”电压范围时,可能会发生其他反应-否则少数反应将占主导地位。
这些其他反应通常是不可逆的,因此会减少“有用的”阳极和阴极材料的数量,从而降低容量。有时,这种有害的反应甚至会更加剧烈,从而形成腐蚀电极,降解电解质或导致有毒/爆炸性化学物质形成的化合物。
现在,这些危险的反应是锂化学真正需要安全电路的主要原因。在过度充电和过度放电时,取决于所使用的电解质,都会形成爆炸性气体混合物。更重要的是,当阳极变得太热(约125℃)时,放热反应开始,其自身加速,消耗了存储在电池中的大部分能量(热失控)。这通常是由于在处理大的放电电流时自发热引起的,或者是由于过度充电引起的不良反应而引起的。由于锂化学电池的能量密度比镍和铅化学物质的能量密度高出一个数量级以上,也就是说,在一个很小的地方有很多能量,因此这可能会引起巨大的轰动。特别是在爆炸性的氢氧气氛中。
但是,其他化学药品也有同样的问题!湿电池铅酸电池以产生氢气而闻名,即使在“正常”使用中也是如此,但大多数情况是在滥用电池时。当硫酸足够浓缩时,铅酸电池也可能进入热失控状态。然而,由于板的相对较低的能量密度和高的热容量,以及与锂离子相比热失控的高温,在大多数情况下这不是必须要解决的风险。镍化学也是如此,镍化学通常在大电流应用中(例如RC汽车)配备平衡器,否则您的电池只能持续充电10-50次。
然后是一个实际的问题:您可以串联放置很多电池并假装它是一个大的高压电池吗?是的,可以,但是电池寿命将非常糟糕。每个12单元电池组中的任何单元电池不匹配都会在每个充放电循环中加剧,并且在几十个或100个充电循环后,您的电池将耗尽。甚至可能造成安全隐患。因此,为了您的安全和电池的最佳使用,强烈建议使用平衡充电管理。
铅酸电池可以永久保持一定的浮动充电电流。那样会损坏锂电池。锂电池充满电后,尝试再充电会造成损坏。相反,在汽车中,“ 12 V”铅酸电池通常仅以约13.6 V的固定电压充电。在该电压下,即使充满电也需要少量充电电流,但是与锂电池不同,这对铅酸电池没有害处。
在相同的结构中,不同电池之间的电池差异要大于多电池失配。因此,将6电池铅酸视为1。由于首先耗尽最弱的电池会加速单元的老化和容量,因此使用锂来优化匹配以提高整体容量并防止最弱的电池过度充电显得尤为关键。每个电池都需要有源齐纳钳,以防止过度充电。
但是,铅酸电池首先在1个电池上发生故障的可能性要高于所有相同的电池,但成本效益并不能保证增加的成本来延长使用寿命。
同样,由于自热会加速锂的老化,因此他们更喜欢快速充电和切断锂,而不是快速浮充的14.2铅酸和CV充电。SLA相似,但电压较低,也可以进行温度补偿。
以我的经验,纯太阳能偏远地区电源与铅酸电池配合得很好,原因是:长时间充电率较低。夏季到冬季,电池循环缓慢。相对频繁地有多余的能量,以在低电流时达到平衡
柴油太阳能电池混合系统具有:更大的每日循环。很少有能量可用于低电流均衡。从高电荷过渡到大量放电,而没有明显的浮动时间。
这证实了用户38367所提到的,在这种使用铅酸电池的偏远地区混合动力系统中,单个电池单元的平衡对于铅酸电池将是有益的。
有大量证据表明,与单个电池上的类似循环相比,长串铅酸电池会迅速失去容量。http://www.battcon.com/PapersFinal2004/SymonsPaper2004.pdf