Que fatores afetarão a vida útil da bateria de lítio?

A vida útil da bateria de lítio é um índice que deve ser observado ao usar uma bateria de íon de lítio. Em geral, a vida útil das baterias de íon de lítio é afetada principalmente por dois fatores:

1) Tempo de atendimento;
2) Número de ciclos.

De acordo com a taxa de decaimento da bateria de íon de lítio, a taxa de decaimento da bateria pode ser dividida em taxa de decaimento linear inicial e taxa de decaimento não linear tardia. A característica típica do processo de declínio não linear é que a capacidade da bateria diminui significativamente em um curto espaço de tempo, o que é comumente referido como mergulho de capacidade, o que é muito desfavorável ao uso da bateria e ao uso dos degraus.

No experimento, Simon F. Schuster usou a bateria IHR20250A da E-One Moli Energy. O material do cátodo é material NMC, o material do ânodo é grafite e a capacidade nominal é 1,95Ah. Foram analisados ​​os efeitos da janela de tensão, taxa de carga, taxa de descarga e temperatura na atenuação não linear da bateria. O arranjo experimental específico é mostrado na tabela a seguir.

Os principais resultados são os seguintes:

1. A influência da janela de tensão operacional no crescimento de filmes SEI negativos é que, devido à ampla janela eletroquímica, a dissolução dos elementos de metal de transição positivos é aumentada e os elementos de metal de transição dissolvidos migram para a superfície do eletrodo negativo, o que acelera o crescimento de filmes de metais de transição de eletrodos negativos. Os resultados mostram que as condições cinéticas do eletrodo negativo aceleram o decaimento do lítio, de modo que a precipitação antecipada do lítio no eletrodo negativo leva ao decaimento não linear anterior.
2. Influência da taxa de descarga de carga

Como a atenuação não linear da bateria de íon de lítio é causada principalmente pela precipitação do metal de lítio na superfície negativa do eletrodo, a corrente de descarga de carga está intimamente relacionada à ocorrência da atenuação não linear da bateria de íon de lítio. O fator mais influente é a corrente de carga da bateria. A bateria carregada à taxa de 1C mostra uma tendência de atenuação não linear quase desde o início, mas se reduzirmos a corrente de carga para 0,5C, então o nó de tempo da bateria é decaimento não linear, que será bastante atrasado. A influência da corrente de descarga na atenuação não linear da bateria pode ser quase ignorada. Isto ocorre principalmente porque a polarização do eletrodo negativo aumenta significativamente com o aumento da corrente de carga, o que leva a um aumento significativo no risco de liberação de lítio do eletrodo negativo. O metal metálico poroso precipitado promove a decomposição do eletrólito e acelera. A degradação do desempenho dinâmico do eletrodo negativo leva à ocorrência precoce de decaimento não linear.

3. Efeito da temperatura

A temperatura tem uma influência muito importante nas características dinâmicas do eletrodo negativo, portanto a temperatura também tem uma influência importante no tempo de ocorrência da atenuação não linear da massa
A bateria no ciclo de 35 ° C apresenta um declínio não linear no máximo. Se reduzirmos a janela de tensão da bateria para 3,17-4,11 V, a taxa de decaimento da bateria a 35 ° C e 50 ° C no período inicial é relativamente consistente, mas no final de sua vida útil, a bateria a 35 ° C começa a mostrar um declínio não linear. Isto se deve principalmente à deterioração das condições cinéticas da bateria em baixas temperaturas, o que torna o cátodo mais fácil de ser analisado como lítio, acelerando assim o crescimento do filme sei, levando a uma maior deterioração das condições cinéticas do cátodo, levando ao declínio não linear das primeiras baterias de íon de lítio.