Zein faktorek eragingo dute litiozko bateriaren bizitzan?

Litiozko bateriaren iraupena litio ioizko bateria erabiltzean kontuan hartu beharreko indizea da. Oro har, litio-ioizko baterien bizitza-bizitzan bi faktorek eragiten dute nagusiki:

1) Zerbitzu-denbora;
2) Ziklo kopurua.

Litio-ioizko bateriaren desintegrazio-tasaren arabera, bateriaren desintegrazio-abiadura lineal goiztiarra eta berandu ez-lineal-tasa bana daiteke. Gainbehera ez linealaren prozesuaren ezaugarri tipikoa da bateriaren ahalmena nabarmen gutxitzen dela denbora laburrean, normalean murgiltze ahalmena deitzen zaiona, eta hori oso desegokia da bateriaren erabilerarako eta urratsen erabilerarako.

Esperimentuan, Simon F. Schuster-ek E-One Moli Energy-ko IHR20250A bateria erabili zuen. Katodoaren materiala NMC materiala da, anodoaren materiala grafitoa eta ahalmen nominala 1.95Ah da. Tentsio-leihoak, karga-tasak, deskarga-abiadurak eta tenperaturak bateriaren atenuazio ez-linealean dituen ondorioak aztertu dira. Antolaketa esperimental zehatza hurrengo taulan ageri da.

Emaitza nagusiak hauek dira:

1. Funtzionamendu-tentsioko leihoaren eragina SEI film negatiboen hazkuntzan, leiho elektrokimiko zabalaren ondorioz, trantsizio metalezko elementu positiboen disoluzioa hobetu egiten da eta disolbatutako trantsizio metalezko elementuak elektrodo negatiboen gainazalera migratzen dira, eta horrek bizkortzen du. elektrodo negatiboen trantsizio metalezko filmen hazkundea. Emaitzek erakusten dute elektrodo negatiboaren baldintza zinetikoek litioaren desintegrazioa bizkortzen dutela, beraz, elektrodo negatiboan litioaren prezipitazioak lehenago desintegrazio ez-lineala dakar.
2. Karga-deskarga-erlazioaren eragina

Litio-ioizko bateriaren atenuazio ez-lineala elektrodo negatiboaren gainazalean litio metalaren prezipitazioak eragiten duelako batez ere, karga-deskarga-korrontea oso lotuta dago litio-ioizko bateriaren atenuazio ez-lineala gertatzearekin. Eragin gehien duen faktorea bateria kargatzeko korrontea da. 1C-ko abiaduran kargatutako bateriak atenuazio-joera ez-lineala erakusten du ia hasieratik, baina karga-korrontea 0,5C-ra murrizten badugu, orduan bateriaren denbora-nodoa desintegrazio ez-lineala da, eta hori asko atzeratuko da. Deskarga-korronteak bateriaren atenuazio ez-linealean duen eragina ia alde batera utzi daiteke. Hau da, batez ere, elektrodo negatiboaren polarizazioa nabarmen handitzen delako karga-korrontearen gehikuntzarekin, eta horrek elektrodo negatibotik litio askatzeko arriskua nabarmen handitzen du. Hauspeatutako metal porotsuak elektrolitoaren deskonposizioa sustatzen du eta bizkortu egiten du. Elektrodo negatiboaren errendimendu dinamikoaren degradazioak desintegrazio ez-lineala goiztiarra dakar.

3. Tenperaturaren eragina

Tenperaturak oso eragin garrantzitsua du elektrodo negatiboaren ezaugarri dinamikoetan, beraz, tenperaturak eragin handia du arrautzaren atenuazio ez-lineala gertatzeko denboran.
35 ° C-ko zikloan bateriak beherakada ez-lineala du beranduenez. Bateriaren tentsio-leihoa 3.17-4.11v-ra murrizten badugu, bateriaren desintegrazio-tasa 35 ° C eta 50 ° C-tan hasieran nahiko koherentea da, baina bere bizitzaren amaieran, bateria 35 °-tan C gainbehera ez-lineala erakusten hasten da. Batez ere, tenperatura baxuetan bateriaren baldintza zinetikoak hondatzearen ondorioz gertatzen da, eta horrek katodoa litio gisa aztertzea errazten du, eta, horrela, sei filmaren hazkundea bizkortzen du, katodoaren baldintza zinetikoak gehiago hondatzea eraginez. Hasierako litio ioizko baterien gainbehera ez-lineala eraginez.