Ce factori vor afecta durata de viață a bateriei cu litiu?

Durata de viață a bateriei cu litiu este un indice căruia trebuie acordată atenție la utilizarea bateriei cu litiu-ion. În general, durata de viață a bateriilor litiu-ion este afectată în principal de doi factori:

1) Timp de service;
2) Numărul de cicluri.

În funcție de rata de degradare a bateriei litiu-ion, rata de decădere a bateriei poate fi împărțită în rata de dezintegrare liniară timpurie și rata de dezintegrare neliniară târzie. Caracteristica tipică a procesului de declin neliniar este că capacitatea bateriei scade semnificativ într-un timp scurt, ceea ce este denumit în mod obișnuit ca scufundare de capacitate, ceea ce este foarte nefavorabil pentru utilizarea bateriei și a treptelor.

În experiment, Simon F. Schuster a folosit o baterie IHR20250A de la E-One Moli Energy. Materialul catodului este material NMC, materialul anodului este grafit, iar capacitatea nominală este de 1,95 Ah. Au fost analizate efectele ferestrei de tensiune, rata de încărcare, rata de descărcare și temperatura asupra atenuării neliniare a bateriei. Aranjamentul experimental specific este prezentat în tabelul următor.

Principalele rezultate sunt următoarele:

1. Influența ferestrei tensiunii de funcționare asupra creșterii filmelor SEI negative este că, datorită ferestrei electrochimice largi, dizolvarea elementelor de metal tranzițional pozitiv este îmbunătățită, iar elementele de metal tranzițional dizolvat migrează la suprafața electrodului negativ, ceea ce accelerează. creșterea filmelor de metal de tranziție cu electrozi negativi. Rezultatele arată că condițiile cinetice ale electrodului negativ accelerează dezintegrarea litiului, astfel încât precipitarea litiului în electrodul negativ duce în avans la dezintegrarea neliniară mai timpurie.
2. Influența raportului de descărcare a sarcinii

Deoarece atenuarea neliniară a bateriei cu ioni de litiu este cauzată în principal de precipitarea metalului litiu pe suprafața electrodului negativ, curentul de descărcare a sarcinii este strâns legat de apariția atenuării neliniare a bateriei cu ioni de litiu. Cel mai influent factor este curentul de încărcare a bateriei. Bateria încărcată la o rată de 1C arată o tendință de atenuare neliniară aproape de la început, dar dacă reducem curentul de încărcare la 0,5C, atunci nodul de timp al bateriei este dezintegrare neliniară, care va fi foarte întârziată. Influența curentului de descărcare asupra atenuării neliniare a bateriei poate fi aproape ignorată. Acest lucru se datorează, în principal, că polarizarea electrodului negativ crește semnificativ odată cu creșterea curentului de încărcare, ceea ce duce la o creștere semnificativă a riscului de eliberare de litiu de la electrodul negativ. Metalul poros precipitat favorizează descompunerea electrolitului și accelerează. Degradarea performanței dinamice a electrodului negativ duce la apariția timpurie a dezintegrarii neliniare.

3. Efectul temperaturii

Temperatura are o influență foarte importantă asupra caracteristicilor dinamice ale electrodului negativ, astfel încât temperatura are o influență importantă și asupra timpului de apariție a atenuării neliniare a aluatului.
Bateria la ciclul de 35 ° C are cel mai târziu o scădere neliniară. Dacă reducem fereastra de tensiune a bateriei la 3,17-4,11v, rata de decădere a bateriei la 35 ° C și 50 ° C în perioada de început este relativ consistentă, dar la sfârșitul duratei de viață, bateria la 35 ° C. C începe să arate un declin neliniar. Acest lucru se datorează în principal deteriorării condițiilor cinetice ale bateriei la temperaturi scăzute, ceea ce face catodul să fie mai ușor de analizat ca litiu, accelerând astfel creșterea filmului sei, ducând la deteriorarea în continuare a condițiilor cinetice ale catodului, conducând la declinul neliniar al bateriilor timpurii cu ioni de litiu.