Ποια είναι η διάρκεια ζωής μιας μπαταρίας λιθίου;
Κύκλοςζωή
Η διάρκεια ζωής του κύκλου είναι μια κρίσιμη παράμετρος για την αξιολόγηση της τεχνο-οικονομικής απόδοσης των μπαταριών. Ένας κύκλος φόρτισης και εκφόρτισης ονομάζεται κύκλος ή περίοδος. Κάτω από ένα δεδομένο καθεστώς εκφόρτισης, ο αριθμός των κύκλων που μπορεί να αντέξει μια μπαταρία πριν πέσει η χωρητικότητά της σε μια καθορισμένη τιμή ονομάζεται διάρκεια κύκλου ή διάρκεια ζωής.
Η διάρκεια ζωής του κύκλου επηρεάζεται από το Βάθος Εκφόρτισης της μπαταρίας (DOD), επομένως, η έκφραση της διάρκειας ζωής του κύκλου πρέπει επίσης να υποδεικνύει το DOD. Για παράδειγμα, διάρκεια ζωής κύκλου μπαταρίας 400 κύκλων/100% DOD ή 1000 κύκλων/50% DOD. Η διάρκεια ζωής του κύκλου ποικίλλει μεταξύ διαφορετικών τύπων μπαταριών και ακόμη και προϊόντα της ίδιας σειράς και προδιαγραφών μπορεί να έχουν σημαντικά διαφορετική διάρκεια ζωής. Μεταξύ των κοινώς χρησιμοποιούμενων μπαταριών, οι μπαταρίες ψευδαργύρου-ασημιού έχουν τη μικρότερη διάρκεια ζωής, συνήθως μόνο 30-100 κύκλους. Οι μπαταρίες μολύβδου{11}}οξέος έχουν διάρκεια ζωής 300-500 κύκλων. και οι μπαταρίες ιόντων λιθίου έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, με διάρκεια ζωής που υπερβαίνει τους 1000 κύκλους.
Με την αύξηση των κύκλων φόρτισης και εκφόρτισης, η αποσύνθεση χωρητικότητας της δευτερεύουσας μπαταρίας είναι μια αναπόφευκτη διαδικασία. Αυτό συμβαίνει επειδή κατά τη διάρκεια των κύκλων εκφόρτισης-φόρτισης, συμβαίνουν ορισμένες μη αναστρέψιμες διεργασίες στο εσωτερικό της μπαταρίας, προκαλώντας μείωση της χωρητικότητας εκφόρτισης της μπαταρίας. Αυτοί οι μη αναστρέψιμοι παράγοντες είναι κυρίως οι εξής:
1) Η ενεργή επιφάνεια του ηλεκτροδίου μειώνεται συνεχώς κατά τη διάρκεια των κύκλων εκφόρτισης-φόρτισης, οδηγώντας σε αύξηση της πυκνότητας του ρεύματος λειτουργίας και της πόλωσης.
2) Το ενεργό υλικό αποσπάται ή μεταναστεύει από το ηλεκτρόδιο.
3) Ορισμένα υλικά ηλεκτροδίων διαβρώνονται κατά τη λειτουργία της μπαταρίας.
4) Δενδρίτες σχηματίζονται στο ηλεκτρόδιο κατά τη διάρκεια της ποδηλασίας, προκαλώντας μικρο-βραχυκυκλώματα εντός της μπαταρίας.
5) Γήρανση και φθορά του διαχωριστή.
6) Μη αναστρέψιμες κρυσταλλικές αλλαγές μορφολογίας συμβαίνουν στο ενεργό υλικό κατά τη διάρκεια των κύκλων εκφόρτισης-, μειώνοντας έτσι τη δραστηριότητά του.
Διάρκεια αποθήκευσης
Οι μπαταρίες παρουσιάζουν αλλαγές χωρητικότητας μετά από παρατεταμένη αποθήκευση. αυτό το χαρακτηριστικό είναι γνωστό ως απόδοση αποθήκευσης. Παρόλο που δεν απελευθερώνεται ηλεκτρική ενέργεια κατά την αποθήκευση, η αυτο-αποφόρτιση εμφανίζεται πάντα εντός της μπαταρίας. Ακόμη και σε ξηρή αποθήκευση, η ανεπαρκής σφράγιση μπορεί να επιτρέψει την είσοδο υγρασίας, αέρα και διοξειδίου του άνθρακα, προκαλώντας διάβρωση των θερμοδυναμικά ασταθών ενεργών υλικών στα θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια, οδηγώντας σε αντιδράσεις οξείδωσης-μείωσης και απώλεια ενέργειας. Αυτό είναι ακόμη πιο έντονο σε υγρή αποθήκευση. Το μέγεθος αυτής της αυτοεκφόρτισης εκφράζεται ως ο χρόνος που χρειάζεται για να πέσει η χωρητικότητα της μπαταρίας σε μια συγκεκριμένη καθορισμένη χωρητικότητα, γνωστή ως διάρκεια αποθήκευσης (ή διάρκεια ζωής).
