답변:
지금까지 제공된 답변은 다른 화학 물질이 아닌 리튬 화학에 대한 균형을 보장하는 실제 역학에 대한 약간의 설명입니다.
가장 먼저; 모든 배터리 케미스트리는 적절한 밸런싱으로 큰 혜택을받습니다. 밸런서는 우주선의 니켈 카드뮴 배터리, 특정 유형의 (낮은 방전) 납 축전지 등에 사용됩니다. 모든 배터리 화학은 특정 Gibbs 에너지 (또는 양극과 음극 반응을 모두 고려할 경우 산화 환원 전위) 사이에서 발생하는 특정 지배적 인 화학적 환원-산화 반응입니다. 이 '이상적인'전압 범위의 위 또는 아래에서 다른 반응이 발생할 수 있습니다. 그렇지 않으면 소수 반응이 지배적입니다.
이러한 다른 반응은 종종 가역적이지 않기 때문에 '유용한'양극 및 음극 물질의 양을 줄여 용량을 줄입니다. 때때로 이러한 원치 않는 반응은 훨씬 더 극적으로 일어나 전극을 부식 시키거나 전해질을 분해하거나 독성 / 폭발성 화학 물질을 형성하는 화합물을 생성합니다.
리튬 화학이 실제로 안전 회로를 요구하는 주된 이유는 이러한 위험한 반응입니다. 과충전 및 과방 전시, 사용 된 전해질에 따라 폭발성 가스 혼합물이 형성된다. 더 중요한 것은, 양극이 너무 뜨거워지면 (약 125C) 발열 반응이 시작되어 자체적으로 가속되어 배터리에 저장된 대부분의 에너지 (열 폭주)를 소비합니다. 이는 큰 방전 전류를 다룰 때 자체 발열 또는 과충전으로 인한 원치 않는 반응으로 인해 종종 발생합니다. 리튬 화학 배터리는 니켈보다 최대 10 배 이상의 에너지 밀도를 가지고 있으며 작은 화학 물질, 즉 작은 장소에서 많은 양의 에너지를 사용하기 때문에 큰 붐을 일으킬 수 있습니다. 특히 폭발성 수소-산소 분위기와 결합 될 때.
그러나 다른 화학도 같은 문제가 있습니다! 습전지 납 축전지는 '정상적인'사용에도 불구하고 수소 전지를 생산하는 것으로 유명하지만 대부분 전지를 남용 할 때 매우 유명합니다. 황산이 충분히 농축되면 납산 전지가 열 폭주로 들어갈 수도 있습니다. 그러나 리튬 이온에 비해 열 폭주가 발생하는 고온뿐만 아니라 판의 에너지 밀도와 열 용량이 상대적으로 낮기 때문에 대부분의 상황에서 처리해야 할 위험이 없습니다. 또한 고전류 응용 분야 (예 : RC 자동차)의 밸런서와 함께 제공되는 니켈 화학도 마찬가지입니다. 그렇지 않으면 배터리는 10-50 회 충전됩니다.
실용적인 질문이 있습니다. 많은 셀을 직렬로 연결하여 하나의 큰 고전압 셀인 것처럼 가장 할 수 있습니까? 예, 가능하지만 배터리 수명은 끔찍합니다. 12 셀 스택의 모든 셀 불일치는 충전-방전주기마다 악화되며, 수십 또는 100 번의 충전주기 후에 배터리가 방전됩니다. 안전상의 위험이 있습니다. 따라서 안전과 최적의 배터리 사용을 위해 균형 잡힌 충전 관리를 사용하는 것이 좋습니다.
납 축전지는 일정한 플로트 충전 전류로 영원히 사용할 수 있습니다. 리튬 배터리가 그렇게 손상 될 수 있습니다. 리튬 배터리가 가득 차면 더 많이 충전하면 손상 될 수 있습니다. 반대로, 자동차에서 "12V"납산 배터리는 일반적으로 약 13.6V의 고정 전압으로 충전됩니다.이 전압에서는 가득 차더라도 리튬 배터리와 달리 소량의 충전 전류가 필요합니다. 이것은 납 축전지에 아무런 해를 끼치 지 않습니다.
셀은 동일한 구조에서 다중 셀 불일치보다 배터리마다 다릅니다. 따라서 6 세포 납 산은 하나로 취급됩니다. 가장 약한 셀이 먼저 고갈 됨으로써 단위의 노화 및 용량이 가속화되므로, 전체 용량을 개선하고 가장 약한 셀의 과충전을 방지하기 위해 매칭을 최적화하는 것이 리튬을 사용하는 것이 더 중요합니다. 과충전을 방지하려면 각 셀에 액티브 제너 클램프가 필요합니다.
그러나 납 축전지는 모두 하나의 셀에서 고장이 발생하는 경우가 많지만, 비용 효율성은 수명 연장을위한 추가 비용을 보증하지 않습니다.
또한 자체 발열로 인해 리튬의 노화가 가속화되므로 플로트시 납산 14.2의 급속 충전 및 CV 충전보다는 빠른 충전 및 차단을 선호합니다. SLA는 비슷하지만 낮은 전압으로 온도 보상됩니다.
필자의 경험에 따르면 순수한 태양 원격 지역 전력은 다음과 같은 이유로 납 축전지와 매우 잘 작동합니다. 충전 속도가 장시간 낮습니다. 배터리는 여름부터 겨울까지 광범위하게 천천히 순환됩니다. 낮은 전류에서 균등화하기 위해 상대적으로 빈번한 에너지가 있습니다
디젤 태양 전지 하이브리드 시스템은 다음과 같습니다. 저 전류 이퀄라이제이션에 사용할 수있는 에너지는 거의 없습니다. 상당한 부동 시간없이 높은 충전에서 상당한 방전으로 전환하십시오.
이것은 개별 셀 밸런싱이 납 축전지를 사용하는 그러한 원격지 하이브리드 전력 시스템에서 납 축전지에 유리할 것이라는 사용자 38367의 언급을 확인시켜 준다.
긴 스트링 납 축전지는 단일 셀에서 유사한주기에 비해 용량이 급격히 줄어든다는 중요한 증거가있다. http://www.battcon.com/PapersFinal2004/SymonsPaper2004.pdf