Millised tegurid mõjutavad liitiumaku eluiga?

Liitiumaku kasutusiga on näitaja, millele liitiumioonaku kasutamisel tuleb tähelepanu pöörata. Üldiselt mõjutavad liitiumioonakude kasutusiga peamiselt kaks tegurit:

1) teenindusaeg;
2) Tsüklite arv.

Liitiumioonaku lagunemiskiiruse järgi võib aku lagunemiskiiruse jagada varajaseks lineaarseks ja hiliseks mittelineaarseks lagunemiskiiruseks. Mittelineaarse languse protsessi tüüpiline tunnus on see, et aku mahutavus väheneb lühikese aja jooksul oluliselt, mida tavaliselt nimetatakse mahtuvussukeldumiseks, mis on aku kasutamisele ja astmete kasutamisele väga ebasoodne.

Simon F. Schuster kasutas katses E-One Moli Energy akut IHR20250A. Katoodi materjal on NMC materjal, anoodi materjal on grafiit ja nimivõimsus on 1,95 Ah. Analüüsiti pingeakna, laadimiskiiruse, tühjenemiskiiruse ja temperatuuri mõju aku mittelineaarsele sumbumisele. Konkreetne katsekorraldus on näidatud järgmises tabelis.

Peamised tulemused on järgmised:

1. Tööpinge akna mõju negatiivsete SEI kilede kasvule seisneb selles, et laia elektrokeemilise akna tõttu paraneb positiivsete siirdemetallide elementide lahustumine ja lahustunud siirdemetalli elemendid migreeruvad negatiivse elektroodi pinnale, mis kiirendab negatiivsete elektroodide siirdemetallkilede kasv. Tulemused näitavad, et negatiivse elektroodi kineetilised tingimused kiirendavad liitiumi lagunemist, nii et liitiumi sadestumine negatiivses elektroodis viib varasema mittelineaarse lagunemiseni.
2. Laengu tühjenemise suhte mõju

Kuna liitiumioonaku mittelineaarne sumbumine on peamiselt põhjustatud liitiummetalli sadestumisest negatiivse elektroodi pinnale, on laengu tühjendusvool tihedalt seotud liitiumioonaku mittelineaarse sumbumise esinemisega. Kõige olulisem tegur on aku laadimisvool. Aku, mis on laetud kiirusega 1C, näitab peaaegu algusest peale mittelineaarset sumbumistrendi, kuid kui vähendame laadimisvoolu 0,5 C-ni, siis on aku ajasõlm mittelineaarne lagunemine, mis viibib oluliselt. Tühjendusvoolu mõju aku mittelineaarsele sumbumisele võib peaaegu ignoreerida. Seda peamiselt seetõttu, et negatiivse elektroodi polarisatsioon suureneb oluliselt laadimisvoolu suurenemisega, mis suurendab oluliselt liitiumi vabanemise ohtu negatiivsest elektroodist. Sadestunud poorne metallmetall soodustab elektrolüüdi lagunemist ja kiirendab. Negatiivse elektroodi dünaamilise jõudluse halvenemine põhjustab mittelineaarse lagunemise varajase ilmnemise.

3. Temperatuuri mõju

The temperature has a very important influence on the dynamic characteristics of the negative electrode, so the temperature also has an important influence on the occurrence time of the nonlinear attenuation of the batter
Aku 35 °C tsükli juures on hiljemalt mittelineaarne langus. Kui vähendame aku pingeakna 3,17-4,11 V-ni, on aku lagunemiskiirus 35 ° C ja 50 ° C varases perioodis suhteliselt ühtlane, kuid eluea lõpus on aku 35 ° C juures. C hakkab näitama mittelineaarset langust. Selle põhjuseks on peamiselt aku kineetiliste tingimuste halvenemine madalatel temperatuuridel, mis muudab katoodi liitiumina analüüsimise lihtsamaks, kiirendades seega sei-kile kasvu, mis toob kaasa katoodi kineetiliste tingimuste edasise halvenemise, mis viib varajase liitiumioonakude mittelineaarse languseni.