Sạc nhanh thông thường cho sạc DC công suất cao, nửa giờ có thể sạc đầy 80% công suất, điện áp sạc DC sạc nhanh thường lớn hơn điện áp pin. Vậy những rủi ro khi sạc nhanh pin lithium liên quan đến các vấn đề kỹ thuật của sạc nhanh pin lithium là gì?
Những rủi ro liên quan đến việc sạc nhanh pin lithium là gì?
Ba cách cơ bản để thực hiện sạc nhanh là: giữ điện áp không đổi và tăng dòng điện; giữ dòng điện không đổi và tăng điện áp; và tăng dòng điện và điện áp cùng một lúc. Tuy nhiên, để thực sự thực hiện sạc nhanh, không chỉ có thể cải thiện dòng điện và điện áp, công nghệ sạc nhanh là một bộ hệ thống hoàn chỉnh, bao gồm bộ chuyển đổi sạc nhanh và hệ thống quản lý năng lượng thông minh.
Sạc nhanh trong thời gian dài ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin lithium, sạc nhanh pin lithium là làm giảm tuổi thọ chu kỳ của pin, vì pin là thiết bị tạo ra điện thông qua các phản ứng điện hóa, sạc là quá trình xảy ra phản ứng hóa học ngược, sạc nhanh sẽ cấp dòng điện cao tức thời vào pin, việc sử dụng chế độ sạc nhanh thường xuyên sẽ làm giảm khả năng giảm của pin, giảm số chu kỳ sạc và xả pin.
Sạc nhanh pin lithium mang lại ba tác dụng: hiệu ứng nhiệt, kết tủa lithium và hiệu ứng cơ học
1. Sạc nhanh thường xuyên làm tăng tốc độ phân cực của cell pin
Khi dòng điện sạc liên tục lớn, nồng độ ion tại điện cực tăng, độ phân cực tăng, điện áp cực của pin không thể tương ứng trực tiếp và tuyến tính với lượng điện được sạc. Đồng thời, sạc dòng điện cao, điện trở bên trong tăng sẽ dẫn đến hiệu ứng làm nóng Joule tăng do các tác dụng phụ như phân hủy phản ứng điện phân, sinh khí và một loạt các vấn đề, hệ số rủi ro tăng đột ngột, ảnh hưởng đến an toàn của pin, tuổi thọ của pin không được cấp điện chắc chắn sẽ bị rút ngắn đáng kể.
2. Sạc nhanh thường xuyên có thể dẫn đến kết tinh lõi pin
Sạc nhanh pin lithium có nghĩa là các ion lithium được xả nhanh và "bơi đến" cực dương, điều này đòi hỏi vật liệu cực dương phải có khả năng nhúng lithium nhanh, do điện thế lithium nhúng và điện thế kết tủa lithium gần như giống nhau, trong điều kiện sạc nhanh hoặc nhiệt độ thấp, các ion lithium có thể kết tủa trên bề mặt tạo thành lithium dạng dendritic. Lithium dạng dendritic sẽ đâm thủng màng ngăn và gây ra tổn thất thứ cấp, làm giảm dung lượng pin. Khi tinh thể lithium đạt đến một lượng nhất định, nó sẽ phát triển từ điện cực âm đến màng ngăn, gây ra nguy cơ đoản mạch pin.
3. Sạc nhanh thường xuyên sẽ làm giảm tuổi thọ pin
Sạc thường xuyên cũng có xu hướng đẩy nhanh quá trình cạn kiệt pin, thậm chí dẫn đến các vấn đề như hoạt động của pin giảm và tuổi thọ pin ngắn hơn. Đặc biệt là sau khi bổ sung công nghệ sạc nhanh, mặc dù tốc độ sạc ở giai đoạn đầu rất nhanh, nhưng không sạc được 100% khi rút phích cắm, dẫn đến sạc nhiều lần, tăng số chu kỳ của pin, sử dụng lâu dài theo cách như vậy sẽ làm giảm hoạt động của pin, do đó đẩy nhanh quá trình lão hóa của pin.
Nhiệt độ cao là kẻ giết người lớn nhất của quá trình lão hóa pin lithium, sạc nhanh công suất cao sẽ khiến pin nóng lên trong thời gian ngắn, sạc không nhanh mặc dù công suất thấp, nhiệt độ thấp trên một đơn vị thời gian, nhưng cần thời gian bật nguồn dài hơn. Theo cách này, nhiệt của pin cũng sẽ tích tụ theo thời gian và sự khác biệt về nhiệt sinh ra trong quá trình sạc không đủ để gây ra sự khác biệt về tốc độ lão hóa của pin.
Tóm lại những điều trên, chúng ta có thể kết luận rằng sạc nhanh có yêu cầu chất lượng cao đối với pin, tuổi thọ pin bị mất nhiều hơn và hệ số an toàn sẽ giảm đáng kể, vì vậy hãy cố gắng thực hiện ít nhất có thể khi không cần thiết. Sạc nhanh pin thường xuyên sẽ gây hại cho pin, nhưng do sự khác biệt về mật độ cell pin, vật liệu, nhiệt độ môi trường và hệ thống quản lý pin, pin bị các mức độ hư hỏng khác nhau trong quá trình sạc nhanh.
Thời gian đăng: 26-10-2023