¿Qué factores influyen en la vida útil de la batería de litio?

El monómero de la batería de iones de litio no puede satisfacer la demanda de energía de los automóviles eléctricos, por lo que los automóviles eléctricos deben usar varias baterías en serie y en paralelo para formar el paquete de baterías de energía para proporcionar energía a los automóviles eléctricos. Desde el nivel actual del proceso de fabricación de monómeros de baterías de iones de litio, varios factores en el proceso de producción para que el mismo tipo de batería individual se encuentre en el voltaje, la capacidad, la resistencia interna y otros aspectos de la desviación. El rendimiento de una batería eléctrica depende del rendimiento de una sola batería, pero de ninguna manera es una simple acumulación del rendimiento de una sola batería. Debido a la inconsistencia de rendimiento de una sola batería, cuando el paquete de baterías de potencia se usa repetidamente en vehículos eléctricos, se producirán varios problemas en el paquete de baterías de potencia, lo que acortará la vida útil.

Limitado por el actual cuello de botella de desarrollo de la tecnología de baterías de iones de litio, es muy importante estudiar los factores que afectan la vida útil de la batería y resolver problemas relevantes para extender la vida útil de la batería. Esto contribuirá al desarrollo de baterías de iones de litio en vehículos eléctricos y mejorará la eficiencia de las baterías de iones de litio.

Factores que afectan la vida útil de una sola batería

Para las baterías de potencia utilizadas en vehículos eléctricos, el final de su vida útil se define como la atenuación de la batería que alcanza el 20% de la capacidad inicial. Cuando la vida útil de la batería de potencia se carga y descarga repetidamente en un vehículo eléctrico, las propiedades del material de la batería disminuirán debido a las reacciones secundarias continuas dentro de la batería de iones de litio. Esta disminución se debe a los siguientes aspectos: el cambio de estructura de la red del material del electrodo; La degradación, pelado o corrosión de los materiales de los electrodos da como resultado la disminución de los materiales activos. Disminución de la conductividad y aumento de la impedancia debido al consumo de descomposición de electrolitos; Los iones de litio que pueden separarse se consumen debido a la segregación negativa del electrodo o reacciones secundarias. Aumento de la impedancia debido a reacciones secundarias de gases, sustancias insolubles y modificación del aglutinante y corrosión del colector.

Desde el punto de vista de las condiciones ambientales prácticas, los factores que afectan la vida útil de la batería eléctrica incluyen principalmente el voltaje de corte de carga y descarga, la relación de carga y descarga, la temperatura de servicio y el estado de las estanterías.

Muchas publicaciones han demostrado que el ciclo de vida de diferentes tensiones de corte de carga es más corto con la tensión de carga más alta dentro de un cierto rango. Esto indica que la tensión de corte de carga tiene una gran influencia en la vida útil de la batería. Un voltaje de corte alto agravará la reacción del lado de la batería y acortará la vida útil de la batería. Cuando la batería de potencia se usa en todo el vehículo, la batería es propensa a deteriorarse debido a las diversas condiciones de conducción del vehículo eléctrico, y el rendimiento de la batería disminuye seriamente cuando la batería se carga y descarga en un área de alto potencial.

Para cumplir con diferentes condiciones de conducción en el uso de vehículos eléctricos, las baterías eléctricas adoptan diferentes tasas de carga y descarga. El estudio sobre la tasa de carga y descarga de la batería de potencia muestra que cuanto mayor sea la tasa de carga y descarga, más rápida será la atenuación de la capacidad de la batería. Esto se debe principalmente al cambio de la estructura y propiedades del material del ánodo y al engrosamiento de la película de la superficie del ánodo, lo que conduce a la dificultad de la difusión de iones de litio. Si la relación de carga y descarga es demasiado grande, puede provocar un sobrecalentamiento, un cortocircuito y una explosión de la batería.

Las baterías de diferente potencia tienen una temperatura de funcionamiento óptima diferente, una temperatura demasiado alta o demasiado baja afectará la vida útil de la batería. A medida que disminuye la temperatura, la capacidad de descarga de la batería de iones de litio disminuirá. Esto se debe a que a medida que disminuye la temperatura, la conductividad iónica del electrolito disminuye, lo que hace que la resistencia interna de la batería aumente rápidamente, lo que da como resultado un rendimiento de salida deficiente de la batería a baja temperatura.

Alimente las baterías en el uso de la condición, porque la naturaleza de la batería en sí se producirá autodescarga, pasividad material positiva y negativa, descomposición de electrolitos, etc. Algunos resultados experimentales muestran que la inestabilidad del SEI negativo conducirá a una rápida caída. del material activo negativo, y

El metal de litio es fácil de precipitar y la batería de litio con película SEI estable se puede almacenar a alta temperatura durante más de 4 años.

El impacto de la inconsistencia de los monómeros en el paquete de baterías de potencia

La inconsistencia del monómero de la batería se produce principalmente en el proceso de fabricación. Debido al nivel tecnológico, existen ligeras diferencias en el grosor de la placa de la batería, la microporosidad y el grado de activación de las sustancias activas. Tal inconsistencia en la estructura interna de la batería hará imposible que el voltaje, la capacidad y la resistencia interna del mismo lote del mismo tipo de batería sean completamente consistentes. El impacto de la inconsistencia de una sola batería en la vida útil del paquete de baterías de potencia se divide en inconsistencia de voltaje, inconsistencia de capacidad e inconsistencia de resistencia interna.

En el proceso de formar un solo grupo de baterías, si la inconsistencia de voltaje es grande, la batería de bajo voltaje se convertirá en la carga del grupo de baterías cuando se use junto con la batería normal. Porque cuando hay una batería de bajo voltaje en las dos baterías en paralelo, se producirá una carga mutua y otras baterías cargarán la batería. Este tipo de modo de conexión hará que la capacidad de la batería de bajo voltaje aumente ligeramente, mientras que la de la batería de alto voltaje disminuya considerablemente, y la pérdida de energía no puede alcanzar la salida externa ideal en la carga mutua.

La inconsistencia en la capacidad inicial se ha reducido en gran medida después de la selección antes de que la batería se coloque en un grupo, aunque la diferencia en la capacidad inicial de una sola batería se puede equilibrar cargando la única batería por separado en el proceso de uso. Sin embargo, el proceso de ciclo continuo de carga y descarga de los vehículos eléctricos amplifica esta inconsistencia hasta cierto punto. La capacidad varía con la velocidad de atenuación del ciclo, y con el aumento del número de ciclos de la batería, la diferencia de capacidad será cada vez mayor. Esto agravará la atenuación de la capacidad de una sola batería y conducirá a la atenuación de la capacidad de todo el paquete de baterías.

La inconsistencia de la resistencia interna da como resultado una distribución desigual del voltaje y la corriente en el paquete de baterías y una carga por sobrevoltaje parcial o una descarga por bajo voltaje. La inconsistencia de la resistencia interna también conducirá a una pérdida de calor desigual de una sola batería en el proceso de descarga. Cuanto mayor sea la resistencia interna, más rápido aumentará la temperatura, lo que eventualmente puede causar una fuga térmica.

Las inconsistencias en voltaje, capacidad y resistencia interna conducen a diferencias en la vida útil de la batería, principalmente en temperatura, tasa de carga y descarga, profundidad de descarga y capacidad disponible. Por ejemplo, debido a la diferencia en la capacidad inicial de la batería, la mayoría de las baterías todavía están en la condición de descarga superficial y la batería con poca capacidad se ha descargado profundamente.

Conclusión

Hay muchos factores que afectan la vida útil del paquete de baterías y sus interacciones hacen que el rendimiento del paquete de baterías sea propenso a una disminución grave, especialmente en condiciones de alta y baja temperatura o sobrecarga y descarga y la falta de una gestión y control efectivos el rendimiento de la batería seguirá disminuyendo. Además, la conexión en serie y en paralelo de una gran cantidad de celdas individuales hace que una sola celda con poca capacidad y rendimiento limite el rendimiento de todo el paquete de baterías y, por lo tanto, restrinja el uso completo del paquete de baterías.

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