Литий батареясының қызмет ету мерзіміне қандай факторлар әсер етеді?

Литий батареясының қызмет ету мерзімі - литий-ионды батареяны пайдалану кезінде назар аудару керек көрсеткіш. Жалпы алғанда, литий-иондық батареялардың қызмет ету мерзіміне негізінен екі фактор әсер етеді:

1) қызмет көрсету уақыты;
2) Циклдар саны.

Литий-иондық батареяның ыдырау жылдамдығына сәйкес батареяның ыдырау жылдамдығын ерте сызықтық ыдырау жылдамдығына және кеш сызықты емес ыдырау жылдамдығына бөлуге болады. Сызықты емес құлдырау процесінің типтік ерекшелігі батареяның сыйымдылығы қысқа уақыт ішінде айтарлықтай төмендейді, бұл әдетте сыйымдылықты дайвинг деп аталады, бұл батареяны пайдалану және қадамдарды пайдалану үшін өте қолайсыз.

Экспериментте Саймон Ф. Шустер E-One Moli Energy компаниясының IHR20250A батареясын пайдаланды. Катод материалы NMC материалы, анод материалы графит және номиналды сыйымдылығы 1,95Ач. Кернеу терезесінің, зарядтау жылдамдығының, разряд жылдамдығының және температураның аккумулятордың сызықты емес әлсіреуіне әсері талданды. Арнайы эксперименттік құрылым келесі кестеде көрсетілген.

Негізгі нәтижелер төмендегідей:

1. Теріс SEI қабықшаларының өсуіне жұмыс кернеуінің терезесінің әсері мынада: кең электрохимиялық терезенің арқасында оң өтпелі металл элементтерінің еруі күшейеді, ал еріген өтпелі металл элементтері теріс электрод бетіне ауысады, бұл жылдамдатады. теріс электродты өтпелі металл пленкаларының өсуі. Нәтижелер теріс электродтың кинетикалық жағдайлары литийдің ыдырауын тездететінін көрсетеді, сондықтан литийдің теріс электродта алдын ала тұнбаға түсуі ертерек сызықты емес ыдырауға әкеледі.
2. Зарядтың разряд коэффициентінің әсері

Литий-ионды аккумулятордың сызықты емес әлсіреуі негізінен теріс электрод бетіндегі литий металының тұнбасынан туындайтындықтан, зарядты разрядтау тогы литий-ионды аккумулятордың сызықты емес әлсіреуінің пайда болуымен тығыз байланысты. Ең әсер ететін фактор - батареяны зарядтау тогы. 1С жылдамдықпен зарядталған аккумулятор басынан дерлік сызықты әлсіреу үрдісін көрсетеді, бірақ егер зарядтау тогын 0,5С дейін төмендететін болсақ, онда батареяның уақыт түйіні сызықты емес ыдырау болып табылады, ол айтарлықтай кешіктіріледі. Батареяның сызықты емес әлсіреуіне разрядтық токтың әсерін елемеуге болады. Бұл, негізінен, теріс электродтың поляризациясы зарядтау тоғының жоғарылауымен айтарлықтай артады, бұл теріс электродтан литийдің шығу қаупінің айтарлықтай артуына әкеледі. Тұндырылған кеуекті металл электролиттің ыдырауына ықпал етеді және тездетеді. Теріс электродтың динамикалық өнімділігінің нашарлауы сызықты емес ыдыраудың ерте пайда болуына әкеледі.

3. Температураның әсері

Температура теріс электродтың динамикалық сипаттамаларына өте маңызды әсер етеді, сондықтан температура қамырдың сызықты емес әлсіреуінің пайда болу уақытына да маңызды әсер етеді.
35 ° C циклінде батареяның ең кеші сызықты емес құлдырауы бар. Егер аккумулятордың кернеу терезесін 3,17-4,11в дейін төмендететін болсақ, ерте кезеңде батареяның ыдырау жылдамдығы 35 ° C және 50 ° C салыстырмалы түрде сәйкес келеді, бірақ оның қызмет ету мерзімінің соңында батарея 35 ° C. С сызықты емес төмендеуді көрсете бастайды. Бұл негізінен төмен температурада батареяның кинетикалық жағдайларының нашарлауына байланысты, бұл катодты литий ретінде талдауды жеңілдетеді, осылайша sei қабықшасының өсуін тездетеді, катодтың кинетикалық жағдайларының одан әрі нашарлауына әкеледі, ерте литий-иондық батареялардың сызықты емес құлдырауына әкеледі.