Τι είναι η απόδοση εκκένωσης;
Απόδοση εκκένωσης
Αυτό-απαλλαγή
Η αυτο-αποφόρτιση αναφέρεται στο φαινόμενο όπου η χρησιμοποιήσιμη χωρητικότητα μιας μπαταρίας μειώνεται αυτόματα λόγω αυθόρμητων ή ακούσιων χημικών αντιδράσεων εντός της μπαταρίας. Περιλαμβάνει κυρίως αυθόρμητες αντιδράσεις οξειδοαναγωγής στα υλικά των ηλεκτροδίων. Από τα δύο ηλεκτρόδια, το αρνητικό ηλεκτρόδιο βιώνει την περισσότερη αυτο-εκφόρτιση, η οποία σπαταλά ενεργό υλικό. Η αυτοεκφόρτιση της μπαταρίας-συσχετίζεται στενά με τις συνθήκες αποθήκευσης της μπαταρίας.
Ποσοστό αυτο-αποφόρτισης
Ο ρυθμός αυτο-αφόρτισης αναφέρεται στον ρυθμό με τον οποίο μια μπαταρία χάνει χωρητικότητα όταν αποφορτίζεται υπό συνθήκες χωρίς-φόρτωση κατά την αποθήκευση. Ο ρυθμός αυτο-αφόρτισης εκφράζεται ως ποσοστό μείωσης της χωρητικότητας της μπαταρίας ανά μονάδα χρόνου (μήνας ή έτος).
Στον τύπο, το Ahₐ αντιπροσωπεύει τη χωρητικότητα της μπαταρίας κατά την αποθήκευση (A·h).
Το Ah_b αντιπροσωπεύει τη χωρητικότητα της μπαταρίας μετά την αποθήκευση (A·h).
Το t αντιπροσωπεύει το χρόνο αποθήκευσης της μπαταρίας (μήνες ή χρόνια).
Ο ρυθμός αυτο-εκφόρτισης σχετίζεται γενικά με το χρόνο και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία περιβάλλοντος, τόσο πιο έντονο είναι το φαινόμενο αυτο-εκφόρτισης. Επομένως, οι μπαταρίες θα πρέπει να επαναφορτίζονται περιοδικά όταν αποθηκεύονται για παρατεταμένες περιόδους και αποθηκεύονται υπό κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας.
Βάθος εκκένωσης
Το Βάθος Εκφόρτισης (DOD) είναι το ποσοστό της χωρητικότητας εκφόρτισης προς την ονομαστική χωρητικότητα και η μαθηματική του σχέση με την κατάσταση φόρτισης (SOC) είναι η εξής:
DOD=1-S0C
Το βάθος εκφόρτισης έχει σημαντικό αντίκτυπο στη διάρκεια ζωής μιας δευτερεύουσας μπαταρίας. Γενικά, όσο μεγαλύτερο είναι το βάθος εκφόρτισης μιας δευτερεύουσας μπαταρίας, τόσο μικρότερη είναι η διάρκεια ζωής της. Επομένως, η βαθιά εκφόρτιση των δευτερευόντων μπαταριών θα πρέπει να αποφεύγεται όσο το δυνατόν περισσότερο κατά τη χρήση της μπαταρίας.
Καθεστώς απαλλαγής
Το καθεστώς εκφόρτισης αναφέρεται στις διάφορες συνθήκες που καθορίζονται κατά την εκφόρτιση της μπαταρίας, συμπεριλαμβανομένου κυρίως του ρυθμού εκφόρτισης (ρεύμα), της τάσης τερματισμού και της θερμοκρασίας.
(1) Ρεύμα εκφόρτισης Το ρεύμα εκφόρτισης αναφέρεται στο μέγεθος του ρεύματος κατά την εκφόρτιση της μπαταρίας. Το μέγεθος του ρεύματος εκφόρτισης επηρεάζει άμεσα διάφορους δείκτες απόδοσης της μπαταρίας. Επομένως, κατά την εισαγωγή της χωρητικότητας ή της ενέργειας της μπαταρίας, πρέπει να προσδιορίζονται το μέγεθος του ρεύματος εκφόρτισης και οι συνθήκες εκφόρτισης. Το ρεύμα εκφόρτισης εκφράζεται συνήθως ως ρυθμός εκφόρτισης, ο οποίος αναφέρεται στον ρυθμό με τον οποίο αποφορτίζεται η μπαταρία. Μπορεί να εκφραστεί με δύο μορφές: ρυθμός χρόνου και ρυθμός πολλαπλασιαστή.
Ο ρυθμός χρόνου είναι ο ρυθμός εκφόρτισης που εκφράζεται σε χρόνο εκφόρτισης (h), δηλαδή ο χρόνος (h) που απαιτείται για την εκφόρτιση της ονομαστικής χωρητικότητας σε ένα συγκεκριμένο ρεύμα εκφόρτισης. Εκφράζεται συνήθως ως C/n, όπου C είναι η ονομαστική χωρητικότητα και n είναι το συγκεκριμένο ρεύμα εκφόρτισης. Ο ρυθμός χρόνου ονομάζεται επίσης ωριαίος. Για παράδειγμα, εάν η ονομαστική χωρητικότητα μιας μπαταρίας είναι 50A·h και αποφορτίζεται με ρεύμα 5A, τότε ο ρυθμός χρόνου είναι 50A·h/5A=10h και η μπαταρία λέγεται ότι αποφορτίζεται με ρυθμό 10 ωρών. Όπως φαίνεται από τη μέθοδο υπολογισμού, όσο μικρότερος είναι ο χρόνος που αντιπροσωπεύεται από τον ρυθμό εκφόρτισης, τόσο μεγαλύτερο είναι το απαιτούμενο ρεύμα εκφόρτισης. Αντίθετα, όσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος που αντιπροσωπεύεται από τον ρυθμό εκφόρτισης, τόσο μικρότερο είναι το απαιτούμενο ρεύμα εκφόρτισης.
Ο ρυθμός εκφόρτισης αναφέρεται στην πραγματικότητα στην έξοδο ρεύματος από την μπαταρία όταν αποφορτίζει την ονομαστική χωρητικότητά της εντός καθορισμένου χρόνου. Είναι αριθμητικά ίσο με πολλαπλάσιο της ονομαστικής χωρητικότητας. Για παράδειγμα, ένας ρυθμός εκφόρτισης 3C σημαίνει ότι το ρεύμα εκφόρτισης είναι τριπλάσιο της ονομαστικής χωρητικότητας. Εάν η χωρητικότητα της μπαταρίας είναι 15A·h, τότε το ρεύμα εκφόρτισης θα πρέπει να είναι...
Συμβατικά, οι ρυθμοί εκφόρτισης κάτω από 1/3C θεωρούνται χαμηλό-ρυθμός, οι 1/3C έως 3C είναι μέτριοι-οι ρυθμοί και οι ρυθμοί απόρριψης κάτω των 3C είναι υψηλοί{-.
(2) Τερματισμός εκφόρτισης Η τάση τερματισμού εκφόρτισης σχετίζεται άμεσα με τα υλικά της μπαταρίας και επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες όπως η δομή της μπαταρίας, ο ρυθμός εκφόρτισης και η θερμοκρασία περιβάλλοντος. Γενικά, κατά τη διάρκεια χαμηλής-θερμοκρασίας, υψηλής-εκφόρτισης ρεύματος, η πόλωση των ηλεκτροδίων είναι υψηλή, τα ενεργά υλικά δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν πλήρως και η τάση της μπαταρίας πέφτει γρήγορα. Επομένως, η τάση τερματισμού μπορεί να καθοριστεί χαμηλότερη κατά την εκφόρτιση χαμηλής-θερμοκρασίας ή υψηλής-ρεύματος (υψηλού-ρυθμού). Κατά την εκφόρτιση χαμηλού ρεύματος, η πόλωση των ηλεκτροδίων είναι χαμηλή, τα ενεργά υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν πλήρως και η τάση τερματισμού μπορεί να καθοριστεί υψηλότερη.
Εκτός από τους παραπάνω βασικούς δείκτες απόδοσης, η μπαταρία πρέπει επίσης να είναι μη-τοξική, να μην προκαλεί ρύπανση ή διάβρωση στο περιβάλλον, να είναι ασφαλής στη χρήση, να έχει καλή απόδοση φόρτισης και βολική λειτουργία φόρτισης, να είναι ανθεκτική στους κραδασμούς, να μην έχει αποτέλεσμα μνήμης, να μην είναι ευαίσθητη στις αλλαγές θερμοκρασίας περιβάλλοντος και να είναι εύκολη στην προσαρμογή και τη συντήρηση.
