پدیده خود تخلیه‌گی باتری به زبان ساده!
خود تخلیه‌گی (Self Discharge) باتری در بین باتری‌های قابل شارژ طبیعی است و خطر قابل توجهی برای طول عمر باتری ایجاد نمی‌کند. با این حال، بعضی از عوامل مقدار آن را افزایش می‌دهند.
خود تخلیه‌گی باتری به این معناست که باتری با مقدار مشخصی توان، بعد از مدتی نگهداری در دمای معین، بخشی از ظرفیت خود را از دست می‌دهد. این پدیده یک واکنش شیمیایی داخلی است که در باتری‌ها اتفاق می‌افتد، حتی زمانی که به یک مدار خارجی متصل نیستند. بنابراین، حتی زمانی که یک باتری قابل شارژ استفاده نمی‌شود، باز هم مقداری از شارژ خود را از دست می‌دهد.
چگونه خود تخلیه‌گی برای باتری لیتیوم یون اتفاق می‌افتد؟
دلیل اصلی تخلیه خودکار باتری لیتیوم یون اینست که الکترولیت آن از ترکیبات آلی تشکیل شده است. این الکترولیت‌ها بدون توجه به اینکه باتری کاملا شارژ شده یا در حال شارژ شدن است، در طول زمان تجزیه می‌شوند (واکنش شیمیایی داخلی) و شارژ باتری کاهش می‌یابد (تخلیه خودکار).
کدام باتری بیشتر دچار خود تخلیه‌گی می‌شود و کدام باتری کمتر
همانطور که قبلا ذکر شد، خود تخلیه‌گی باتری یک پدیده طبیعی است. بنابراین، باتری‌های مبتنی بر نیکل (مثل نیکل کادمیوم و نیکل متال هیدرید)، لیتیوم یون، سرب اسید و غیره در صورت عدم استفاده، خود تخلیه می‌شوند. باتری‌های مبتنی بر نیکل بیشترین آسیب را از این پدیده می‌بینند و مقدار دشارژ ماهانه آنها به ۲۰٪ می‌رسد.
از سوی دیگر، در میان اسید سرب جایگزین باتری لیتیومی، باتری‌های لیتیوم یونی با مقدار دشارژ ماهانه ۳.۵٪ی کمترین آسیب را از خود تخلیه‌گی می‌بینند. با این حال، این میزان تخلیه خودکار بسته به نحوه ذخیره باتری بعد از شارژ می‌تواند افزایش یابد.
اهمیت خود تخلیه‌گی باتری
در حالی که این پدیده ممکن است خوب نباشد، اما تخلیه مداوم باتری بدون شک ضروری است. خود تخلیه‌گی باتری به شما کمک می‌کند که در مورد وضعیت سلامت و عملکرد باتری بیشتر بدانید. باتری‌هایی که به طور مداوم دچار خود تخلیه‌گی می‌شوند، تفاوت جزئی در وضعیت شارژ (SOC) خود دارند.
وضعیت شارژ باتری معمولاً با درصد بیان می‌شود. زمانی که SOC باتری لیتیومی ۰٪ باشد یعنی باتری کاملاً دشارژ شده و وقتی ٪۱۰۰ باشد یعنی باتری کاملاً شارژ شده است. کارشناسان برجسته اکیداً توصیه می‌کنند باتری‌های لیتیومی را با ظرفیت بین ۲۰ تا ۸۰٪ نگهداری کنید، چون اگر باتری به طور مکرر به طور کامل شارژ و دشارژ شود، بر عمرش تأثیر می‌گذارد.
باتری هایی که خود تخلیه‌گی ناهماهنگ دارند، برای استفاده ایمن نیستند، چون این ناهماهنگی بر ظرفیت باتری تأثیر می‌گذارد به این معنی که ممکن است تا زمانی که شما می‌خواهید دوام نیاورد.
چه مدت طول می‌کشد تا یک باتری خود به خود تخلیه شود
یک باتری بعد از مدتی خود به خود تخلیه می‌شود، اما مدت آن بصورت خطی نیست. عامل مهمی که تعیین می‌کند چه مدت طول می‌کشد تا یک باتری خود تخلیه شود، وضعیت ذخیره‌سازی آن است. مثلا دمای بالا، یا مثلا نگهداری باتری در حالت تماس آند و کاتد آن با سایر اجزای فلزی، باعث افزایش سرعت یا مقدار خود تخلیه‌گی می‌شود.
همچنین مهم است که توجه داشته باشید شرایط ذخیره سازی سرد بر شارژ باتری لیتیوم یون تأثیر منفی می‌گذارد. باتری‌های لیتیوم یونی مثل باتری‌های 18650، با احتمال بیشتری در شرایط ذخیره‌سازی سردتر دچار خود تخلیه‌گی سریع‌تر می‌شوند. بهترین کار اینست که باتری لیتیوم یون و سایر باتری‌ها را در جای خشک و خنک نگهداری کنید. علاوه بر این باید باتری را دور از اجزای فلزی که می‌توانند باعث تخلیه انگلی شوند، نگهداری کنید.
عوامل موثر بر خود تخلیه‌گی باتری لیتیومی و چگونگی پیشگیری از خود تخلیه‌گی در هنگام شارژ کامل
سه عامل اصلی بر خود تخلیه‌گی باتری لیتیومی تأثیر می‌گذارد:
درجه حرارت بسیار بالا
دمای بالا برای باتری‌های لیتیومی مناسب نیست، چون باعث خود تخلیه‌گی و کاهش طول عمر باتری می‌شود. دماهای بالا با تشدید واکنش‌های آند و الکترود، مقدار خود تخلیه‌گی را در باتری‌ها افزایش می دهد. دمای بالا همچنین بر لایه SEI باتری لیتیوم یون (که به دلیل واکنش‌های جانبی درون باتری ایجاد می‌شود و مزایا و معایب خاص به خود را دارد) تأثیر منفی می‌گذارد. گرما باعث خراب شدن و شکستن این لایه می‌شود که وحشتناک است چون بازسازی این لایه، لیتیوم بیشتری مصرف می‌کند.
رطوبت
نگهداری باتری لیتیوم یونی خود در اتاقی با رطوبت ِزیاد، خطرناک است چون رطوبت به باتری آسیب می‌رساند. رطوبت بعد از حل شدن در الکترولیت و ایجاد عدم تعادل الکترولیتی، باعث یک اتصال الکتریکی و خود تخلیه‌گی می‌شود.
مدارهای اتصال کوتاه میکرو
اتصال کوتاه میکرو باعث خود تخلیه‌گی باتری‌های لیتیومی همراه با نشت مقدار کمی جریان الکتریکی در داخل باتری می‌شود.
رایج‌ترین دلایلی که باعث می‌شود باتری‌های لیتیومی دارای اتصال کوتاه میکرو باشند عبارتند از:
- شارژ بیش از حد باتری
- تماس با اجزای فلزی که می‌توانند جریان الکتریکی را منتقل کنند، مثلا سیم
- اجزای خارجی حل شده در داخل الکترولیت، مثل آب، حلال‌ها و غیره
توجه به این نکته ضروری است که شما نمی‌توانید از تخلیه خود به خود باتری جلوگیری کنید. بهترین کاری که می‌توانید انجام دهید اینست که با نگهداری باتری در مکانی خشک و خنک بعد از شارژ تا حدود ۹۰٪، فرآیند را کاهش دهید. به یاد داشته باشید، با شارژ بیشتر، مقدارخود تخلیه‌گی باتری بیشتر خواهد شد. و بهتر است باتری را دور از سایر اجزای فلزی که ممکن است جریان الکتریکی انگلی ایجاد کنند، نگهدارید.
چگونگی تأثیر پدیده خود تخلیه‌گی بر عملکرد باتری
خود تخلیه‌گی معمولی باتری شما را ضعیف نمی‌کند، ولی باعث می‌شود شارژش کمتر از حد کامل باشد که موقع استفاده از باتری این یک نقطه ضعف است.
با این حال، مهم است که به یاد داشته باشید باتری می‌تواند تعداد محدودی چرخه شارژ را تحمل کند. میزان بالاتر خود تخلیه‌گی، که شما را مجبور می‌کند باتری خود را زودتر شارژ کنید، می‌تواند قبل از استفاده کامل به باتری آسیب برساند، اما باتری‌های لیتیوم یون اینطور نیستند. این پدیده در باتری‌های لیتیوم یونی به دلیل سرعت کم خود تخلیه‌گی رخ نمی‌دهد.
چگونه عمر باتری لیتیومی را افزایش دهیم؟
چهار راه اصلی وجود دارد که می‌توانند عمر باتری لیتیومی را افزایش بدهند:
- از شارژر باتری توصیه شده برای باتری های لیتیومی استفاده کنید.
- با مشخصات عملکرد باتری لیتیوم یون خود کاملا آشنا باشید.
- باتری خود را در جای خشک و خنک و دور از سایر اجزای فلزی نگهداری کنید.
- از شارژ و تخلیه بیش از حد آن خودداری کنید.
نتیجه
خود تخلیه‌گی باتری یک پدیده رایج در تمام باتری‌های قابل شارژ است، به این معنی که شما نمی‌توانید خود تخلیه‌گی آنها را متوقف کنید. با این حال، می‌توانید با نگهداری باتری خود در مکانی خشک و خنک و دور از سایر اجزای فلزی، مقدار آن را کاهش دهید.
منبع: Takoma Battery
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.