Какие факторы влияют на циклическую производительность литий-ионных аккумуляторов?

Факторы, влияющие на циклическую работу литий-ионных аккумуляторов, в основном включают следующие аспекты:
1. Тип материала

Выбор материала батареиs является первым фактором, влияющим на производительность литий-ионных батарей. Сочетание различных материалов катода, анода и электролитов будет влиять на цикличность работы батареи. Плохие характеристики циклирования материала могут быть связаны с быстрым изменением кристаллической структуры в процессе циклирования, что делает невозможным дальнейшее завершение интеркаляционного делитиирования лития, или с тем, что активное вещество и соответствующий электролит не могут образовывать плотную и однородная пленка SEI, что приводит к преждевременной побочной реакции между активным веществом и электролитом, в результате чего электролит расходуется слишком быстро, а затем влияет на кровообращение.

Низкая температура: Низкая температура уменьшит ионную проводимость батареи, что приведет к снижению эффективности зарядки и разрядки батареи, особенно при низкой температуре, ионам лития трудно эффективно внедриться в отрицательный электрод, что может легко привести к потеря мощности. Кроме того, реакция зарядки-разрядки аккумулятора замедляется при низких температурах, а чрезмерная разрядка может привести к повреждению аккумулятора.

4. Скорость заряда-разряда

Скорость заряда-разряда, то есть величина тока заряда-разряда, влияет на цикличность работы аккумулятора. Высокая скорость заряда-разряда вызовет большое изменение тока в аккумуляторе за короткий период времени, что может привести к чрезмерному нагреву, что приведет к увеличению внутренней температуры аккумулятора, тем самым ускоряя старение аккумулятора и уменьшая срок службы.

5. Система управления батареями (BMS)
система управления аккумулятором (BMS) используется для мониторинга состояния аккумулятора, включая температуру, напряжение, ток и т. д. Роль BMS заключается в обеспечении работы аккумулятора в безопасном рабочем диапазоне и во избежание нежелательных состояний, таких как перезаряд, переразряд и перегрев. BMS использует разумную стратегию зарядки (например, зарядку при постоянном токе и постоянном напряжении), чтобы эффективно продлить срок службы батареи и избежать перезарядки или чрезмерной разрядки. В условиях высокой или низкой температуры BMS может регулировать условия работы аккумулятора, избегать перегрева или переохлаждения аккумулятора и продлевать срок его службы.

9. Сепаратор и пленка SEI

Целостность сепаратора и образование SEI-пленки также влияют на цикличность работы аккумулятора. Сепаратор представляет собой электроизоляционный материал между положительным и отрицательным электродами внутри батареи, а пористость, толщина и химическая стабильность сепаратора влияют на внутреннее сопротивление батареи и стабильность при длительном использовании. Слишком тонкая диафрагма может оказаться неспособной эффективно изолировать положительный и отрицательный электроды, что приведет к короткому замыканию; Если сепаратор слишком толстый, это может увеличить внутреннее сопротивление и повлиять на эффективность батареи. А неравномерное или нестабильное формирование пленки SEI может привести к снижению производительности аккумулятора.