Litium batareyalarının qocalması uzunmüddətli mərhələli prosesdir və batareyanın sağlamlığına temperatur, cərəyan sürəti və kəsmə gərginliyi kimi müxtəlif amillər təsir edir. Hazırda akkumulyatorun sağlamlıq vəziyyətinin tədqiqi və modelləşdirilməsi təhlilində bəzi nailiyyətlər əldə edilmişdir. Əlaqədar tədqiqata batareyanın deqradasiyası mexanizmi və yaşlanma faktorunun təhlili, batareyanın sağlamlığının idarə edilməsi, batareyanın vəziyyətinin monitorinqi və qiymətləndirilməsi, batareyanın ömrünün proqnozlaşdırılması və s. daxildir.
Bununla belə, litium batareyanın sağlamlığının qiymətləndirilməsi vəziyyətinin nisbətən tam xülasəsi və nəzərdən keçirilməsi hələ də yoxdur. Bu yazı sistematik olaraq akkumulyatorun sağlamlıq vəziyyətinin tədqiqat vəziyyətini və irəliləyişini beş aspektdən təqdim edir: tərif, təsir edən amillər, qiymətləndirmə modeli, tədqiqat çətinlikləri və batareyanın sağlamlıq vəziyyətinin tədqiqat əhəmiyyəti.
1. Batareyanın sağlamlıq vəziyyətinin tərifi
SOH akkumulyatoru cari akkumulyatorun yeni akkumulyatora nisbətən elektrik enerjisini saxlamaq qabiliyyətini xarakterizə edir və batareyanın istismar müddətinin əvvəlindən ömrünün sonuna qədər olan vəziyyətini faizlə ifadə edir. Batareyaların bir çox performans göstəriciləri var. Ölkədə və xaricdə SOH-un bir çox tərifləri var, lakin konsepsiyada birlik yoxdur. Hal-hazırda, SOH tərifi əsasən tutum, elektrik, daxili müqavimət, dövr müddəti və pik güc kimi bir neçə aspektdə əks olunur.
1 Tutum Tərifi SOH
Batareyanın tutumunun tənəzzülü ilə SOH-nin tərifinə dair bir çox ədəbiyyat var və SOH tərifi aşağıdakı kimi verilir: Düsturda: Qəfəsli batareyanın cari tutumudur; Crated batareyanın nominal tutumudur.
2 Elektrik tərifi SOH
Elektrik enerjisi istehlakı üçün SOH tərifi tutumun tərifinə bənzəyir, çünki batareyanın nominal gücü faktiki effektiv tutuma və maksimum tutuma malikdir və batareyanın faktiki tutumu nominal nominal tutumdan bir qədər fərqlidir, buna görə də bəzi ədəbiyyatlar Batareyanın boşalma qabiliyyəti baxımından SOH.
3 Daxili müqavimət SOH müəyyən edir
Batareyanın daxili müqavimətinin artması akkumulyatorun yaşlanmasının mühüm təzahürüdür və bu, həm də batareyanın daha da köhnəlməsinin səbəbidir. Bir çox ədəbiyyat SOH-u təyin etmək üçün daxili müqavimətdən istifadə edir.
4 Qalan dövrlərin sayı SOH-u müəyyən edir
SOH-u təyin etmək üçün tutum və daxili müqavimət kimi batareya performans göstəricilərindən istifadə etməklə yanaşı, batareyanın SOH-ni batareyanın qalan dövrlərinin sayı ilə müəyyən edən ədəbiyyatlar da var.
Yuxarıdakı dörd növ batareyanın SOH tərifləri ədəbiyyatda nisbətən geniş yayılmışdır. Tutum və elektrikin tərifi yüksək dərəcədə işləkdir, lakin tutum batareyanın xarici performansıdır, daxili müqavimətin və qalan vaxtların tərifinin işləmə qabiliyyəti güclü deyil. Daxili müqavimət SOC və temperaturla bağlıdır və onu ölçmək asan deyil. Qalan dövrlərin sayını və dövrlərin ümumi sayını ölçmək asan deyil. dəqiq proqnozlaşdırmaq mümkün deyil.
2. Litium batareyalarının sağlamlıq vəziyyətinə təsir edən amillər
Son illərdə bir çox yerli və xarici ədəbiyyat litium batareyalarının yaşlanma mexanizmini və qanununu öyrənmişdir. Ümumiyyətlə litium ionunun çökməsi, SEI filminin qalınlaşması və aktiv materialların itirilməsinin batareyanın yaşlanması və tutumunun çürüməsinin əsas səbəbləri olduğuna inanılır. Litium batareyalarından sui-istifadə batareyanın yaşlanmasını sürətləndirəcək və batareyaların normal doldurulması və boşaldılması da batareyanın sağlamlığına təsir edəcək və batareyanın köhnəlməsini sürətləndirəcək.
1 Temperaturun batareyanın SOH-a təsiri
Temperatur ümumiyyətlə batareyanın sağlamlığına təsir edən əsas amil hesab olunur. Temperatur batareyanın işinə ikiqat təsir göstərir. Bir tərəfdən yüksək temperatur batareyanın içərisində kimyəvi reaksiyanı sürətləndirəcək və batareyanın səmərəliliyini və işini yaxşılaşdıracaq. Eyni zamanda yüksək temperatur bəzi geri dönməz kimyəvi reaksiyaları da sürətləndirəcək. Reaksiya baş verir, nəticədə batareyanın aktiv materialı azalır, batareyanın qocalmasına və tutumunun azalmasına səbəb olur. Eksperimental məlumatlar göstərir ki, yüksək temperatur akkumulyator elektrodunun SEI filminin böyüməsini sürətləndirəcək və litium ionlarının SEI filminə nüfuz etməsinin çətinliyi artacaq, bu da batareyanın daxili müqavimətinin artmasına bərabərdir.
2 Doldurma və boşalma cərəyanının SOH batareyasına təsiri
Doldurma və boşalma dərəcəsi batareyanın ömrünə təsir edəcəkdir. Sony 18650 batareyası üç fərqli boşalma dərəcəsində 300 dövr üçün sınaqdan keçirilib. Eyni zamanda, yüksək sürətlə boşalma batareyanın içərisində daha çox istilik yaradacaq və bu, batareyanın yaşlanmasını sürətləndirəcək. Elektron mikroskop altında müşahidə olunur ki, yüksək sürətli boşalma akkumulyatorunun elektrod səthindəki SEI filmi aşağı sürətlə boşalma ilə müqayisədə daha qalındır.
3 Boşaltma dərinliyinin batareyanın SOH-a təsiri
Batareyanın doldurulma və boşalma dərinliyi batareyanın sağlamlığına və yaşlanmasına təsir göstərir. Güman edilir ki, akkumulyator ümumi ötürmə enerjisini toplayıb və batareyanın tutumunun çürüməsi və yaşlanmasının təhlili ümumi ötürmə enerjisi əsasında aparılır. Gao Fei və başqaları. litium batareyalarının müxtəlif boşalma dərinliklərinin dövr testləri vasitəsilə akkumlyativ ötürmə enerjisi ilə batareyanın tutumunun azalması arasındakı əlaqəni təhlil etdi və belə nəticəyə gəldi ki, batareyanın tutumu 85% -ə qədər azalmadan əvvəl akkumulyatorun yığım ötürmə enerjisi dərin doldurma və dərin boşalma və batareya tutumunun azalması. Dayaz şarj və dayaz boşalmanın iki rejimi əsasən eynidır. Batareyanın tutumu 85% ~ 75% azaldıqda, akkumlyativ ötürmə enerjisi və batareyanın enerji səmərəliliyi dayaz doldurma və dayaz boşalma rejimindən daha yaxşıdır.
4 Dövr intervalının SOH batareyasına təsiri
Batareyanın doldurulması-boşaldılması dövrü intervalı da batareyanın yaşlanma prosesinə təsir edəcək. Doldurma-boşaltma batareyasının daxili müqaviməti müxtəlif dövr intervalları üçün fərqlidir. Buna görə də, batareyanın istiliyi və dövrü ərzində reaksiyası bir qədər fərqlidir ki, bu da uzun müddətdə batareyanın sağlamlığına və yaşlanmasına təsir edəcək. Buna görə də, bəzi ekspertlər batareyanın SOC diapazonunun 20% ~ 80% olduğunu təklif edirlər ki, bu da batareyanın sağlamlığına və dövriyyə müddətinə faydalıdır.
5 Doldurma-boşaltma kəsmə gərginliyinin batareyanın SOH-a təsiri
Batareyanın həddindən artıq doldurulması və boşaldılması batareyanın sağlamlığına təsir edəcək və uyğun olmayan yuxarı və aşağı gərginlik hədləri batareyaya təsir edəcəkdir. Boşaltma kəsmə gərginliyi nə qədər aşağı olarsa, batareyanın daxili müqaviməti bir o qədər çox olar, nəticədə batareyanın daxili istiləşməsi, yan reaksiyaların artması, akkumulyatorun aktiv materiallarının azalması və mənfi qrafit təbəqənin çökməsi, sürətlənmiş qocalma və tutumun çürüməsi baş verir. batareya. Həddindən artıq şarj kəsmə gərginliyi batareyanın daxili müqavimətinin artmasına, batareyanın daxili istiliyinin artmasına səbəb olur və həddindən artıq yüklənmə mənfi elektrodun "litium çökməsi" fenomeninə və yan reaksiyaların müvafiq artmasına səbəb olur ki, bu da tutumuna təsir göstərir. və batareyanın köhnəlməsi.
Xülasə, batareyanın işləmə temperaturu, doldurma-boşaltma sürəti, boşalma dərinliyi, dövr intervalı və şarj-boşaltma kəsmə gərginliyi batareyanın sağlamlığına və ömrünə təsir edəcək. Hazırda akkumulyatorun sağlamlıq vəziyyətinə təsir edən amillərlə bağlı araşdırma keyfiyyət tədqiqat mərhələsindədir. Batareyanın yaşlanmasına bu təsir edən amillərin kəmiyyət təhlili və bu amillər arasında əlaqə əlaqəsi tədqiqatın çətinlikləri və gələcəkdə batareyanın sağlamlığı və ömrünün tədqiqat qaynar nöqtəsidir.
