У литий-ионных аккумуляторов есть "эффект памяти"

Ученые из Института Пауля Шерера совместно с коллегами из Научно-исследовательских лабораторий Toyota в Японии обнаружили, что широко используемый тип литий-ионных аккумуляторов имеет эффект памяти....

Ученые из Института Пауля Шерера совместно с коллегами из Научно-исследовательских лабораторий Toyota в Японии обнаружили, что широко используемый тип литий-ионных аккумуляторов имеет эффект памяти. Это позволяет понять механизмы работы аккумуляторов и решить некоторые проблемы с их емкостью и долговечностью.

Эффект памяти обычно связан с нарушением режима разрядки/зарядки аккумулятора: батарею начинают заряжать до ее полной разрядки, что приводит к недоступности части емкости батареи. Считалось, что этому "недугу" подвержены только NiCd и NiMH аккумуляторы, которые в особо тяжелых случаях теряют до 50% емкости. Оказывается, у литий-ионных аккумуляторов тоже может быть эффект памяти, и связан он все с теми же неполной зарядкой или разрядкой. В случае с литий-ионными аккумуляторами это приводит к невозможности точно определить уровень заряда и недоступности части его емкости.

Эффект памяти и связанные с ним отклонения в рабочем напряжении аккумулятора уже подтверждены на примере литий фосфат железных (LiFePO4) батарей. Обычно у этих аккумуляторов напряжение остается практически неизменным в широком диапазоне заряда. Вроде бы это хорошо, но с другой стороны, даже небольшую аномалию в рабочем напряжении автоматика интерпретирует неправильно, например начинает "думать", что батарея заполнена на 90%, хотя на самом деле она заряжена только на 50%.

Особенно заметен этот эффект памяти в электромобилях и гибридах. Во время торможения таких машин происходит зарядка батареи, а во время резких ускорений – быстрая разрядка. В результате многочисленных последовательных циклов частичной зарядки и разрядки, электроника «сходит с ума» и постепенно накапливает эффект памяти. В результате уровень заряда батареи оценивается неправильно, что затрудняет эксплуатацию машины и сокращает срок службы аккумулятора.

В основе этого явления лежит химический процесс, который приводит к укрупнению зарядовых частиц на электродах и к колебаниям напряжения. Именно эти колебания создают ошибки в контроле за уровнем заряда. Получается, что современные датчики уровня заряда, которые измеряют напряжение, часто ошибаются и требуют замены на боле "умную" технологию.