Milyen tényezők befolyásolják a lítium akkumulátor élettartamát?

A lítium akkumulátor élettartama olyan mutató, amelyre figyelni kell a lítium-ion akkumulátorok használatakor. A lítium-ion akkumulátorok élettartamát általában két tényező befolyásolja:

1) Szolgálati idő;
2) A ciklusok száma.

A lítium-ion akkumulátor bomlási sebessége szerint az akkumulátor bomlási sebessége korai lineáris és késői nemlineáris bomlási sebességre osztható. A nemlineáris hanyatlási folyamat jellemző sajátossága, hogy az akkumulátor kapacitása rövid idő alatt jelentősen lecsökken, amit általában kapacitásbúvárkodásnak neveznek, ami nagyon kedvezőtlen az akkumulátor használatához és a lépések használatához.

Simon F. Schuster a kísérletben az E-One Moli Energy IHR20250A akkumulátorát használta. A katód anyaga NMC anyag, az anód anyaga grafit, névleges kapacitása 1,95 Ah. Elemeztük a feszültségablak, a töltési sebesség, a kisülési sebesség és a hőmérséklet hatását az akkumulátor nemlineáris csillapítására. A konkrét kísérleti elrendezés a következő táblázatban látható.

A fő eredmények a következők:

1. Az üzemi feszültség ablak hatása a negatív SEI filmek növekedésére, hogy a széles elektrokémiai ablak miatt a pozitív átmenetifém elemek oldódása fokozódik, és az oldott átmenetifém elemek a negatív elektród felületére vándorolnak, ami felgyorsul. negatív elektród átmeneti fém filmek növekedése. Az eredmények azt mutatják, hogy a negatív elektróda kinetikai körülményei felgyorsítják a lítium bomlását, így a lítium eleve a negatív elektródában történő kiválása a korábbi nemlineáris bomláshoz vezet.
2. A töltéskisülési arány hatása

Mivel a lítium-ion akkumulátor nemlineáris csillapítását főként a lítium fém kiválása okozza a negatív elektróda felületén, a töltéskisülési áram szorosan összefügg a lítium-ion akkumulátor nemlineáris csillapításával. A leginkább befolyásoló tényező az akkumulátor töltőárama. Az 1C sebességgel töltött akkumulátor szinte kezdettől fogva nemlineáris csillapítási trendet mutat, de ha a töltőáramot 0,5C-ra csökkentjük, akkor az akkumulátor időcsomópontja nemlineáris lecsengés, ami nagymértékben késni fog. A kisülési áram hatása az akkumulátor nemlineáris csillapítására szinte figyelmen kívül hagyható. Ennek főként az az oka, hogy a töltőáram növekedésével a negatív elektróda polarizációja jelentősen megnő, ami a negatív elektródából történő lítium felszabadulás kockázatának jelentős növekedéséhez vezet. A kicsapódott porózus fémfém elősegíti az elektrolit bomlását és felgyorsítja. A negatív elektróda dinamikus teljesítményének romlása a nemlineáris bomlás korai előfordulásához vezet.

3. A hőmérséklet hatása

A hőmérséklet nagyon fontos hatással van a negatív elektróda dinamikus jellemzőire, így a hőmérséklet a tészta nemlineáris csillapításának előfordulási idejére is jelentős hatással van.
Az akkumulátor 35 °C-os ciklusban legkésőbb nem lineárisan csökken. Ha az akkumulátor feszültségablakát 3,17-4,11 V-ra csökkentjük, akkor az akkumulátor leromlási sebessége 35 ° C-on és 50 ° C-on a korai időszakban viszonylag egyenletes, de élettartama végén az akkumulátor 35 ° C-on. C nemlineáris csökkenést kezd mutatni. Ennek oka elsősorban az akkumulátor kinetikai viszonyainak alacsony hőmérsékleten bekövetkező romlása, ami megkönnyíti a katód lítiumként történő elemzését, ezáltal felgyorsítja a sei film növekedését, ami a katód kinetikai viszonyainak további romlásához vezet, ami a korai lítium-ion akkumulátorok nemlineáris hanyatlásához vezet.