Који фактори утичу на животни век литијумске батерије?

Век трајања литијумске батерије је индекс на који се мора обратити пажња при употреби литијум-јонске батерије. Генерално, на радни век литијум-јонских батерија углавном утичу два фактора:

1) време услуге;
2) Број циклуса.

Према брзини распада литијум-јонске батерије, брзина распада батерије се може поделити на рану линеарну брзину распадања и касну нелинеарну брзину распадања. Типична карактеристика процеса нелинеарног опадања је да се капацитет батерије значајно смањује за кратко време, што се обично назива смањењем капацитета, што је веома неповољно за коришћење батерије и коришћење степеница.

У експерименту, Симон Ф. Сцхустер је користио ИХР20250А батерију компаније Е-Оне Моли Енерги. Катодни материјал је НМЦ материјал, анодни материјал је графит, а номинални капацитет је 1,95 Ах. Анализирани су утицаји напонског прозора, брзине пуњења, брзине пражњења и температуре на нелинеарно слабљење батерије. Конкретан експериментални распоред је приказан у следећој табели.

Главни резултати су следећи:

1. Утицај прозора радног напона на раст негативних СЕИ филмова је да је због широког електрохемијског прозора растварање позитивних елемената прелазног метала појачано, а растворени елементи прелазног метала мигрирају на површину негативне електроде, што убрзава раст негативних електрода прелазних металних филмова. Резултати показују да кинетички услови негативне електроде убрзавају распад литијума, па таложење литијума у ​​негативној електроди унапред доводи до ранијег нелинеарног распада.
2. Утицај односа пражњења

Пошто је нелинеарно слабљење литијум јонске батерије углавном узроковано таложењем литијум метала на површини негативне електроде, струја пражњења је уско повезана са појавом нелинеарног слабљења литијум јонске батерије. Најутицајнији фактор је струја пуњења батерије. Батерија напуњена брзином од 1Ц показује нелинеарни тренд слабљења скоро од почетка, али ако смањимо струју пуњења на 0,5Ц, тада је временски чвор батерије нелинеарни пропадање, што ће бити значајно одложено. Утицај струје пражњења на нелинеарно слабљење батерије може се скоро занемарити. То је углавном зато што се поларизација негативне електроде значајно повећава са повећањем струје пуњења, што доводи до значајног повећања ризика од ослобађања литијума из негативне електроде. Таложени порозни метал подстиче разградњу електролита и убрзава. Деградација динамичких перформанси негативне електроде доводи до ране појаве нелинеарног распада.

3. Утицај температуре

Температура има веома важан утицај на динамичке карактеристике негативне електроде, тако да температура такође има значајан утицај на време настанка нелинеарног слабљења теста.
Батерија у циклусу од 35 ° Ц има нелинеарни пад најкасније. Ако смањимо напонски прозор батерије на 3,17-4,11в, стопа распада батерије на 35°Ц и 50°Ц у раном периоду је релативно конзистентна, али на крају свог животног века батерија на 35° Ц почиње да показује нелинеарни пад. Ово је углавном због погоршања кинетичких услова батерије на ниским температурама, што олакшава анализу катоде као литијума, чиме се убрзава раст сеи филма, што доводи до даљег погоршања кинетичких услова катоде, што доводи до нелинеарног опадања раних литијум-јонских батерија.