Какие факторы повлияли на срок службы литиевой батареи

Мономер литий-ионного элемента питания не может удовлетворить потребности электромобилей. Следовательно, электромобили должны использовать несколько ячеек для батарей с последовательным и параллельным питанием для обеспечения питания электромобилей. Судя по текущему уровню процесса производства мономера литий-ионной аккумуляторной батареи, различные факторы в производственном процессе привели к тому, что один и тот же тип мономерной батареи имеет отклонения в напряжении, емкости и внутреннем сопротивлении. Производительность аккумуляторной батареи зависит от производительности мономера элемента, но это ни в коем случае не простое накопление производительности отдельного элемента. Из-за непоследовательной работы отдельных элементов силовые батареи неоднократно используются в электромобилях, а силовые батареи вызывают различные проблемы, что приводит к сокращению срока службы.

Из-за того, что в настоящее время технология литий-ионных силовых элементов является узким местом, очень важно изучить факторы, влияющие на срок службы силовых ячеек, и решить связанные с этим проблемы, чтобы продлить срок службы силовых элементов. Это поможет в разработке литий-ионных аккумуляторных батарей для электромобилей и повысит эффективность литий-ионных аккумуляторных батарей.

Факторы, влияющие на срок службы мономера силового элемента

Для силовых батарей, используемых в электромобилях, окончание срока их службы определяется как разрушение батареи на 20% от ее начальной емкости. Когда срок службы силового элемента многократно заряжается и разряжается на электромобилях, характер материала корпуса аккумулятора ухудшается из-за постоянного возникновения побочной реакции внутри литий-ионного аккумулятора. Это снижение связано со следующими аспектами: изменением структуры решетки электродных материалов; Разложение, отслаивание или коррозия электродного материала приводит к уменьшению количества активного материала; Уменьшение проводимости и увеличение импеданса, вызванное расходом на разложение электролита; Ионы лития с предполагаемыми слоями расходуются из-за отрицательной полярности лития или побочных реакций; Импеданс увеличивается из-за модификации газов, нерастворимых веществ и связующих, возникающих в результате побочных реакций и коррозии концентрированных жидкостей.

Исходя из фактического использования условий окружающей среды, к основным факторам, влияющим на срок службы мономеров силовых элементов, относятся напряжение отключения заряда-разряда, скорость удвоения заряда-разряда, рабочая температура и условия хранения.

Было опубликовано много литературы, чтобы показать, что продолжительность цикла при разном напряжении отключения зарядки короче с более высоким напряжением зарядки. Это показывает, что влияние напряжения отключения на срок службы батареи очень велико. Высокое напряжение отключения при зарядке усугубит возникновение реакции со стороны аккумулятора и сократит срок его службы. Когда аккумуляторная батарея используется во всем транспортном средстве, производительность батареи серьезно снижается при зарядке и разрядке в области с более высоким потенциалом из-за различных условий движения электрического транспортного средства.

В аккумуляторной батарее используется разная степень заряда и разряда, чтобы соответствовать различным условиям вождения при использовании электромобилей. Исследование плоидности заряда и разряда силового элемента показывает, что заряд и разряд с высокой плоидностью ускоряют уменьшение емкости батареи, и чем больше коэффициент заряда и разряда, тем быстрее уменьшается емкость батареи. Это в основном связано с изменениями структуры и свойств материала положительного электрода и утолщением пленки отрицательной поверхности, что затрудняет диффузию ионов лития. Если соотношение заряда и разряда слишком велико, это также может вызвать перегрев мономерной батареи и короткое замыкание, что приведет к взрыву.

Различные элементы питания имеют разные оптимальные рабочие температуры, а чрезмерные или низкие температуры влияют на срок службы батареи. С понижением температуры разрядная емкость литий-ионных элементов питания будет уменьшаться. Это связано с тем, что с понижением температуры ионная проводимость электролита уменьшается, в результате чего внутреннее сопротивление батареи быстро увеличивается, что приводит к плохой выходной мощности батареи при низких температурах.

При условии, что аккумуляторная батарея не используется, саморазряд, пассивация материалов положительных и отрицательных электродов и разложение электролита будут происходить из-за природы самой батареи. Результаты экспериментов показывают, что нестабильная работа отрицательного электрода SEI приведет к быстрому снижению количества активных материалов отрицательного электрода.

Осаждение металлического лития легко произвести, а литиевые батареи, которые образуют стабильные мембраны SEI, могут храниться при высоких температурах более 4 лет. В то же время разные компоненты электролита по-разному влияют на деградацию электродных материалов.

Влияние некогерентности мономера на силовые батареи

Несогласованность мономеров аккумуляторов в основном возникает в процессе производства. Из-за уровня процесса есть небольшие различия в толщине пластин батареи, соотношении микропор и степени активации активных веществ. Несогласованность во внутренней структуре батареи делает невозможным, чтобы напряжение, емкость и внутреннее сопротивление одного и того же типа батареи были произведены в одной партии, чтобы быть полностью согласованными. Влияние несогласованности одиночного элемента на срок службы аккумуляторной батареи подразделяется на несогласованность напряжения, несогласованность емкости и несогласованность внутреннего сопротивления.

В процессе формирования одиночного элемента, если напряжение непостоянно, низковольтный элемент станет нагрузкой для батареи при использовании вместе с обычным элементом. Потому что, когда в двух параллельных батареях есть низковольтные батареи, происходит перекрестная зарядка, и другие батареи будут заряжать батарею. Этот метод подключения приведет к небольшому увеличению емкости низковольтной батареи и значительному уменьшению емкости высоковольтной батареи, а потеря энергии не приведет к достижению идеального внешнего выхода при взаимной зарядке.

Несоответствие начальной емкости было значительно уменьшено до того, как батареи будут сгруппированы, хотя начальная емкость отдельной батареи может быть уравновешена индивидуальным методом зарядки батареи. Однако непрерывный цикл зарядки и разрядки электромобилей в некоторой степени усугубляет это несоответствие. Емкость зависит от скорости затухания цикла. По мере увеличения количества циклов батареи разница в емкости будет увеличиваться. Это приведет к тому, что емкость отдельного элемента увеличит ослабление всей емкости аккумулятора.

Непостоянное внутреннее сопротивление приводит к неравномерному распределению тока напряжения мономерного элемента в батарее и возникновению локальной зарядки с повышенным напряжением или разрядки при пониженном напряжении. Несоответствие внутреннего сопротивления также вызовет потерю тепла в процессе разряда мономерной батареи. Чем больше внутреннее сопротивление, тем быстрее будет повышаться температура, что в конечном итоге может вызвать тепловой пробой.

Напряжение, емкость, внутреннее сопротивление и другие типы несоответствий приводят к различиям в сроке службы мономеров элементов и сроках службы батарей, что в основном проявляется в различиях в температуре, коэффициенте заряда и разряда, глубине разряда и доступной емкости. Например, из-за разницы в начальной емкости аккумуляторных элементов большинство аккумуляторов все еще находятся в условиях неглубокой разрядки, а аккумуляторные элементы малой емкости глубоко разряжены.

резюме

Существует множество факторов, которые влияют на срок службы аккумуляторных батарей и взаимодействуют друг с другом, что приводит к относительно серьезному снижению производительности аккумуляторов. В частности, производительность батарей будет еще больше снижаться при отсутствии эффективного управления и контроля в таких условиях, как высокая температура, низкая температура или чрезмерная зарядка и разрядка. Кроме того, последовательное и параллельное использование большого количества мономерных элементов приводит к тому, что один мономер имеет низкую емкость, а производительность ограничивает производительность всего аккумуляторного блока, что, в свою очередь, ограничивает полное использование аккумуляторного блока.

Страница содержит содержимое машинного перевода.