Могат ли литиеви батерии с различен капацитет да се свързват паралелно?

Паралелното свързване на литиеви батерии е често срещана практика за постигане на по-високо напрежение и капацитет, широко използвана в приложения като електрически инструменти, електрически превозни средства и системи за съхранение на енергия. На практика обаче не всички батерии са подходящи за директно паралелно свързване. По-конкретно, когато капацитетите на батериите се различават или други параметри са несъвместими, могат да възникнат няколко потенциални проблема, свързани с безопасността. Ето защо разбирането на факторите, които трябва да се вземат предвид при свързването литиеви батерии в паралел е от съществено значение.

1. Основни изисквания за паралелно свързване на литиеви батерии

Най-важният фактор при свързването на литиеви батерии паралелно се гарантира, че параметрите на батерията са последователни. Тези параметри включват:

• Капацитет: Капацитетът се отнася до количеството енергия, което батерията може да съхрани. Батериите с по-голям капацитет могат да осигурят по-дълго време на работа, но техните характеристики на зареждане и разреждане могат да се различават от тези на батериите с по-малък капацитет.
• Напрежение на отворена верига: Напрежението на отворената верига е напрежението на акумулатора, когато няма свързан товар. Паралелно свързаните батерии трябва да имат едно и също или много сходно напрежение на отворена верига. В противен случай могат да възникнат небалансирани токове между батериите, което може да доведе до презареждане или преразреждане.
• Вътрешно съпротивление: Вътрешното съпротивление се отнася до съпротивлението на потока на тока вътре в батерията. Батериите с по-високо вътрешно съпротивление генерират повече топлина и могат да причинят прегряване, което да се отрази на продължителността на живота и безопасността на батерията.

Батериите трябва да се свързват паралелно само когато тези параметри са възможно най-близки, което гарантира, че паралелната връзка е безопасна и ефективна за подобряване на работата на системата.

2. Потенциални проблеми при паралелно свързване на батерии с различен капацитет

Когато капацитетите на батериите се различават, дори ако други параметри са сходни, могат да възникнат няколко потенциални проблема, както е посочено по-долу:

1. Дисбаланс по време на зареждане
   Ако паралелните батерии са с различен капацитет, батериите с по-малък капацитет ще се зареждат по-бързо от батериите с по-голям капацитет. Това може да доведе до това, че по-малките батерии ще достигнат пълния си заряд първи, което ще ги постави в състояние на презареждане. Презареждането води до увеличаване на електролита на батерията и може да предизвика странични реакции, които могат да състарят батерията, да причинят течове или дори да доведат до пожар или експлозия. Рискът от презареждане е по-висок, ако батериите не са оборудвани със защитна верига (BMS). Дори и със защитна верига, по-малката батерия може да бъде презареждана продължително време, което да доведе до химически реакции в батерията, които да застрашат нейната безопасност.
2. Дисбаланс по време на разтоварване
   По време на разряд батериите с по-малък капацитет изчерпват енергията си по-бързо от батериите с по-голям капацитет. В резултат на това по-малките батерии могат да се разредят прекомерно, което значително съкращава живота им и може да доведе до изтичане или повреда. Ако батерията остане в състояние на свръхразряд твърде дълго, могат да настъпят вътрешни химически промени, които да доведат до пожар или експлозия.
3. Намалена продължителност на живота на батерията
   Постоянното презареждане или разреждане значително скъсява живота на батерията. Освен това дисбалансите в напрежението и тока по време на циклите на зареждане и разреждане могат да намалят ефективността на зареждане, което допълнително се отразява на производителността и продължителността на живота на батерията.

3. Проблеми и рискове, свързани с безопасността

Паралелното свързване на акумулатори с различен капацитет също може да доведе до сериозни рискове за безопасността. Прекаленото зареждане или разреждане на батерията за кратко време може да доведе до прегряване, подуване, изтичане или дори експлозия. Ако батериите са получени от разглобени захранващи банки, параметрите (като капацитет, напрежение и вътрешно съпротивление) може да са несъвместими и да не е ясно дали батериите имат защитни вериги, което увеличава риска от използването им. Поради това силно се препоръчва да не сглобявате тези батерии за самостоятелна употреба, за да избегнете потенциални рискове за безопасността.

4. Как да избегнем рисковете за безопасността?

За да се избегнат рискове за безопасността при свързване литиеви батерии с различен капацитет в паралел, се препоръчват следните мерки:

1. Осигуряване на последователни параметри на батерията: Уверете се, че капацитетът, напрежението на отворена верига и вътрешното съпротивление на паралелните батерии са възможно най-близки. Ако е възможно, изберете батерии от един и същ модел и от една и съща производствена партида.
2. Инсталиране на защитна верига (BMS): Системата за управление на батерията (BMS) може ефективно да следи процеса на зареждане и разреждане, като предотвратява презареждане, претоварване, прегряване и други проблеми. От съображения за безопасност се препоръчва всички акумулаторни батерии да бъдат оборудвани със защитна верига.
3. Редовно проверявайте състоянието на батерията: Редовно проверявайте напрежението, температурата и експлоатационното състояние на акумулатора, за да се уверите, че акумулаторите не са презаредени или разредени и че няма подуване или изтичане.
4. Избягвайте самосглобяващи се батерии: Ако произходът на батериите е неясен или не сте сигурни дали батериите имат защитни вериги, най-добре е да избягвате самостоятелното им сглобяване. Особено ако батериите са разглобени, вътрешното им съпротивление и капацитетът им може да не са постоянни, което може да създаде значителни рискове.

5. Заключение

Въпреки че свързването литиеви батерии в паралел може да увеличи капацитета и изходната мощност на акумулаторната батерия, от решаващо значение е да се гарантира, че параметрите на батериите са съвместими, за да се предотврати дисбаланс, който може да доведе до проблеми с безопасността. Използването на защитна верига е от съществено значение при паралелно свързване на батерии, тъй като тя помага да се предотврати презареждане, свръхразреждане и други рискове, осигурявайки безопасността на акумулаторния блок. За да се избегнат потенциални рискове за безопасността, силно се препоръчва да не се сглобяват батерии с различен капацитет, особено когато източникът на батерията е неясен. При правилно проектиране и управление може да се гарантира стабилността и безопасността на акумулаторната система.