อะไรคือปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อลักษณะการลดทอนของแบตเตอรี่?
2022.Jun 16
จากมุมมองของรถยนต์ สิ่งที่สำคัญที่สุดและเกี่ยวข้องมากที่สุดสำหรับระบบแบตเตอรี่คือความจุและประสิทธิภาพพลังงาน ซึ่ง BMS จะต้องประเมินอย่างถูกต้องแม่นยำว่าเป็น SOH ดังนั้น ผลกระทบจากการลดทอนของแบตเตอรี่มักจะปรากฏเป็นการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางไฟฟ้าของแบตเตอรี่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปลี่ยนแปลงของความจุและพลังงาน โดยทั่วไป ความจุที่ใช้งานได้และกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานได้จะลดลงตามอายุของแบตเตอรี่

ในการใช้งานด้านพลังงาน เช่น แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า มักใช้แบตเตอรี่พลังงานสูง และฟังก์ชันพื้นฐานของแบตเตอรี่คือการจัดเก็บความจุ ดังนั้น การเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่สามารถประเมินได้โดยการซีดจางของความจุ สำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น รถยนต์ไฮบริด มักใช้แบตเตอรี่กำลังสูง และฟังก์ชันพื้นฐานของแบตเตอรี่คือการตอบสนองความต้องการด้านพลังงานสูง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องให้ความสนใจกับการลดทอนกำลังไฟฟ้ามากขึ้น สำหรับ PHEV ควรพิจารณาทั้งการเฟดความจุและการเฟดพลังงาน โดยปกติ สาเหตุหลักที่ทำให้ความจุของแบตเตอรี่ลดลงคือ LAM และ LLI เมื่อแรงดันไฟตัดการจ่าย-คายประจุและอัตราเท่ากัน ความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลต่อความจุของแบตเตอรี่ด้วย สาเหตุหลักของการลดทอนพลังงานแบตเตอรี่คือความต้านทานภายในที่เพิ่มขึ้น

ปัจจุบันสำหรับแบตเตอรี่พลังงานสูงเมื่อความจุของแบตเตอรี่ลดลงเหลือ 80% ของความจุเริ่มต้น ถือว่าแบตเตอรี่หมดอายุการใช้งานเนื่องจากแบตเตอรี่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของรถยนต์ สำหรับแบตเตอรี่กำลังสูง อายุการใช้งานมักจะกำหนดโดยพลังงานที่มีอยู่ถึง 50% ของค่าเริ่มต้น

โดยพื้นฐานแล้ว อายุการใช้งานแบตเตอรี่สามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน: อายุการใช้งานและอายุการใช้งานของวงจร อายุการใช้งานตามกำหนดการหมายถึงการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ที่เกิดจากการจัดเก็บโดยไม่ต้องปั่นจักรยาน ในขณะที่พิจารณาความเสื่อมโทรมของแบตเตอรี่ที่เกิดจากรอบการชาร์จ-คายประจุ ก็สอดคล้องกับรอบของแบตเตอรี่ สำหรับ EVs จริง สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ในขณะขับรถหรือที่สถานีชาร์จ เมื่อจอดรถแบตเตอรี่อาจถูกระงับ ดังนั้นควรพิจารณาทั้งกำหนดการชีวิตและวงจรชีวิต

โดยทั่วไปแล้ว แบตเตอรี่ส่วนใหญ่ที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบันมักมีลักษณะการลดทอนแบบไม่เชิงเส้น ซึ่งสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นสามขั้นตอน ในระยะแรก LLI เกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของ SEI บนขั้วลบ ส่งผลให้ความจุของแบตเตอรี่ลดลงอย่างรวดเร็วในช่วงสองสามรอบแรก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงการชาร์จครั้งแรก ประสิทธิภาพคูลอมบิกเริ่มต้นของแบตเตอรี่อาจต่ำ ปัญหาประสิทธิภาพของคูลอมบิกเบื้องต้นมีค่าอย่างยิ่งต่อการศึกษาการออกแบบและการผลิตแบตเตอรี่ ในระยะที่สอง ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่จะค่อยๆ ลดลงเนื่องจากผลข้างเคียงต่างๆ ภายในแบตเตอรี่ ในระยะที่สาม เมื่อหมดอายุการใช้งาน ความจุจะลดลงอย่างรวดเร็วและอิมพีแดนซ์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว สาเหตุอาจทำให้ปริมาณสำรองลิเธียมไอออนหมดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากการสะสมของลิเธียม หรือการสูญเสียสารออกฤทธิ์อันเนื่องมาจากการสูญเสียอิเล็กโทรไลต์ สารยึดเกาะล้มเหลว หรือการเปลี่ยนแปลงปริมาตร ปรากฏการณ์ความจุลดลงอย่างรวดเร็วนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อศักยภาพการใช้งานรองของแบตเตอรี่

นอกจากนี้ บางครั้งความจุของแบตเตอรี่อาจเพิ่มขึ้นอย่างมาก ปรากฏการณ์นี้มักพบเห็นได้ตั้งแต่เนิ่นๆ หรือการทดสอบการปั่นจักรยานหยุดชะงัก และความจุที่เพิ่มขึ้นอาจเกิดขึ้นหลังจากการจัดเก็บเป็นเวลานาน สาเหตุของปรากฏการณ์นี้จำเป็นต้องได้รับการวิเคราะห์และอภิปรายเพิ่มเติม คำอธิบายที่เป็นไปได้ประการหนึ่งคือผลกระทบของอิเล็กโทรดแบบพาสซีฟ โดยอ้างว่าอิเล็กโทรดเชิงลบที่เกินในเชิงเรขาคณิตอาจเพิ่มความจุ (อันที่จริงแล้วคือ Li-ion) หลังการจัดเก็บ ส่งผลให้ความจุเพิ่มขึ้น สาเหตุที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับการจ่ายซ้ำ นั่นอาจเป็นเพราะคุณสมบัติการทำให้เปียกของอิเล็กโทรไลต์อิเล็กโทรดดีขึ้น กระบวนการชุบ/ปอกลิเธียมยังสามารถนำไปสู่การปรับปรุงประสิทธิภาพแบตเตอรี่อย่างผิดปกติ

นอกจากคุณสมบัติทางไฟฟ้าแล้ว คุณสมบัติทางกลและทางความร้อนของแบตเตอรี่ยังเปลี่ยนแปลงอีกด้วย ตัวอย่างเช่น ความหนาของแบตเตอรี่อาจเพิ่มขึ้นเนื่องจากการผลิตก๊าซและสาเหตุอื่นๆ ในระหว่างกระบวนการสลายแบตเตอรี่ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนและเอนโทรปีอาจเปลี่ยนแปลงได้เช่นกัน

คลิกที่นี่เพื่อฝากข้อความ

ฝากข้อความ
ถ้า คุณมีความสนใจใน Sunpal ผลิตภัณฑ์พลังงานแสงอาทิตย์และต้องการทราบรายละเอียดเพิ่มเติมกรุณาฝากข้อความที่นี่เราจะตอบคุณภายใน 24 HRS

บ้าน

ผลิตภัณฑ์

เกี่ยวกับ

WhatsApp