Поряд із занепокоєнням та відсутністю зарядної інфраструктури, погіршення стану акумулятора також є однією з основних перешкод у зробінні електричних транспортних засобів можливими для широких мас. Різні типи літієвих акумуляторів мають різні життєві цикли залежно від їх хімічних характеристик, як правило, це буде десь від кількох сотень до кількох тисяч. За цей цикл зарядки через старіння акумулятори втрачають оригінал, тобто транспортний засіб не надаватиме стільки дальності, ніж його початкові характеристики за один заряд. Цей показник втрати ємності акумулятора називається погіршенням стану батареї. Якщо ми хочемо мати оптимальну роботу акумуляторів протягом усього їх життєвого циклу, нам потрібно вжити належних заходів щодо роботи та зберігання батареї. У цій статті обговоримо причинипогіршення стану акумулятора в електромобілях та як його можна запобігти. Ви також можете прочитати цю статтю про акумулятори для електромобілів, якщо ви хочете дізнатись більше про електромобілі та їх використання в електромобілях.
Які причини погіршення стану батареї?
Важко вказати одну конкретну причину погіршення стану батареї, вона може бути викликана різними факторами. Умови експлуатації та зберігання, такі як перезарядка, глибокий розряд, зарядка з високою швидкістю C, зберігання з повним SOC, робота та зберігання при високій температурі є основними причинами, що впливають на стан акумулятора та призводять до погіршення стану батареї. Внутрішні хімічні реакції, такі як пошкодження кристалічної структури анода, утворення шару SEI та корозія, також спричиняють деградацію батареї.
Вплив перезарядки та глибокого розрядження акумуляторів EV:
Заряджаючи акумулятор до максимального рівня та розряджаючи його глибоко, це може дати велику дальність, але це напружує батарею. Під час зарядки та розрядження, коли анодний матеріал поглинає та вивільняє матеріал літію, його обсяг буде змінюватися. Протягом циклу ці зміни обсягу послаблюють кристалічний структурований анод. Під час глибокого розряду акумуляторів зміна обсягу буде більшим, що спричиняє мікротріщини на аноді. Це піддає нові частини анодних частинок електролітам, що призводить до утворення SEI, в свою чергу, SEI збільшує внутрішній опір акумулятора і споживає деяку кількість літію для його формування, що призводить до незворотної втрати ємності батареї.
Перезарядка літієвих батарей вплине на негативний електрод батареї. Надмірний заряд призводить до утворення дендриту на аноді, а також спричиняє раптовий приріст напруги, що пов'язано з підвищенням внутрішнього опору батареї. Надмірне заряджання також спричиняє підвищення внутрішньої температури, що може спричинити спалах тепла та акумулятор.
Вплив температури на акумулятор електромобіля:
В основному для літій-іонних акумуляторів оптимальний діапазон температур становить від 15 ° C до 35 ° C. Робота поза цим комфортним діапазоном прискорить деградацію батареї. При низькій температурі іонна провідність електроліту та літій-іонна дифузійність на електродах зменшаться. Заряджання акумуляторів при низьких температурах займає більше часу через уповільнення інтеркаляції літій-іонних анодів. Це призведе до осадження іонів літію на поверхні електрода і спричинить погіршення стану батареї.
Експлуатація при високій температурі скорочує термін служби літій-іонних акумуляторів. Висока температура посилює розкладання провідної солі (гексафторфосфату літію) в електролітах. А також збільшує неорганічні сполуки на шарах SEI. Це збільшує внутрішній опір батарей, що ще більше підвищує внутрішню температуру батарей. Якщо таке тепло залишається неконтрольованим, це не тільки спричиняє погіршення стану батареї, але і спричиняє тепловий втечу.
Ще однією причиною погіршення стану батареї є корозія. Наявність будь-яких слідів води у виробництві батареї призводить до корозії. LiPF6, найчастіше використовувана сіль літію в електроліті, реагує з водою та утворює фторидну кислоту. Ця фтороводородна кислота є їдкою для металевого колектора і призводить до погіршення стану батареї.
Як збільшити термін служби акумулятора EV?
Експлуатація акумуляторів поза безпечною робочою зоною призводить до погіршення стану батареї. Незважаючи на те, що акумулятори оснащені системою управління батареями (BMS), ми повинні дбати про батареї належним чином протягом тривалого терміну служби та оптимальних характеристик електромобіля.
Уникайте повної зарядки та глибокого розрядження: для тривалого терміну служби та оптимальної роботи заряду та розряду акумулятора від 80% до 20% SOC. В акумуляторному блоці BMS не дозволяє заряджати акумуляторний блок до 100% і не розряджати його до 0%. завжди буде 10% буфер.
Уникайте частої швидкої зарядки: швидка зарядка призводить до підвищення температури батареї, що ще більше призводить до погіршення стану акумулятора Щоб продовжити термін служби акумулятора, уникайте швидкої зарядки, коли це не потрібно.
Не зберігайте батареї в 100% -ному стані SOC або в глибоко розрядженому стані: завжди бажано зберігати батареї в напівзарядженому стані. залишаючи автомобіль надовго, зарядіть його до 50% або розрядіть до 50%.
Підтримуйте акумулятор при оптимальній температурі: Ніколи не залишайте електричний автомобіль під прямими сонячними променями довше, коли температура висока. Це завжди краще залишити батареї в тіні, коли температура вище 30 0 C