Batterieabbau
Die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien verschlechtert sich im Laufe der Zeit, unabhängig davon, ob sie verwendet werden oder nicht, was sich auf die Leistung und Reichweite von Elektrofahrzeugen auswirkt.
Alterung basierend auf der Nutzung wird als Zyklusalterung und Alterung basierend auf der Zeit wird als Kalenderalterung bezeichnet.
Die zwei Hauptfolgen des Alterns sind Energiekapazitätsreduzierung und Stromreduzierung.
In einem EV bestimmt die Energiekapazität die Reichweite, die ein EV mit einer einzigen Ladung zurücklegen kann, und die Leistung bestimmt die maximale Beschleunigung und die Höchstgeschwindigkeit.
Eine Verringerung der Energiekapazität kann durch einen Verlust der Batterieladekapazität oder durch den Anstieg der Impedanz verursacht werden.
Verlust des zyklierbaren Lithiums und Deaktivierung des aktiven Elektrodenmaterials sind die Hauptquellen der Kapazitätsreduzierung.
Der Anstieg der Impedanz wird durch die chemische oder physikalische Umwandlung der verschiedenen Materialien und Grenzflächen verursacht.
Wenn die Innenimpedanz zunimmt, wirkt sich dies auf die Leistung aus, da die Batteriespannung reduziert wird.
Alterung des Kalenders
Die meisten Autos sind mehr geparkt als gefahren. Alterung im Kalender ist eine Verschlechterung, die im Laufe der Zeit auftritt.
Die Faktoren, die die Alterung des Kalenders beeinflussen, sind der Ladezustand und die Umgebungstemperatur.
Lagerstress
Wissenschaftliche Artikel zu lesen, um mehr über das Altern des Kalenders zu verstehen
Alterung des Zyklus
Zyklusalterung ist die Verringerung der Energiekapazität oder -leistung, die durch Aufladen / Entladen verursacht wird.
Alterung des Zyklus auf Basis des SOC-Gebiets
Das folgende Diagramm zeigt, wie sich die beim Laden/Entladen verwendete SOC-Fläche auf die Degradation auswirkt
Zyklusspannung
Wirkung der Ladegeschwindigkeit auf die Zyklusalterung
Der wichtigste Faktor für die Zyklusladung ist die Ladegeschwindigkeit. Die Hochgeschwindigkeits-DC-Ladung erhöht den Effekt, der als Lithiumplattierung bezeichnet wird und die Lithiumionen in Lithiummetall umwandelt.
Wenn dies geschieht, werden die verfügbaren Ionen in der Batterie reduziert. Eine höhere Geschwindigkeit der Aufladung erhöht die Anzahl der Lithiumionen, die nicht in der Lage sind, die Anode zu erreichen. Dies wird wiederum durch Einschränkungen des chemischen Prozesses verursacht. Wenn Sie mehr über Lithiumplattierung erfahren möchten, können Sie lesen this presentation von der Nasa.
Wissenschaftliche Artikel zu lesen, um mehr über Zyklus Alterung zu verstehen
- Durability Aspects of Fast Charging, Mechanical Constraint, and Inhomogeneity in Lithium-Ion Batteries
- How to Prolong Lithium-based Batterie
- Nissan Leaf battery degradation data: 24 vs 30 kWh batteries
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