Battery degradering

Ytelsen til litium-ion-batterier forringes over tid, enten de brukes eller ikke. Dette påvirker ytelsen og rekkevidden til elbiler.

Degradering basert på bruk kalles syklusdegradering og aldring basert på tid kalles kalenderdegraering

De to hovedkonsekvensene av degradering er energikapasitetsreduksjon og kraftreduksjon.

I en EV bestemmer energikapasiteten rekkevidden en EV kan reise på en enkelt ladning, og kraften bestemmer maksimal akselerasjon og topphastighet.

Energikapasitetsreduksjon kan være forårsaket av tap av batteriladekapasitet eller av økning i impedans.

Tap av syklisk litium og deaktivering av det aktive elektrodematerialet er de primære kildene til kapasitetsreduksjon.

Økningen i impedans er forårsaket av kjemisk eller fysisk transformasjon av de forskjellige materialene og grensesnittene.

Når den interne impedansen øker påvirker dette effekten siden batterispenningen reduseres.

Kalender degradering

De fleste biler står parkert mer enn de blir kjørt. Kalenderaldring er nedbrytning som skjer mens tiden går.

Faktorene som påvirker kalenderaldring er ladetilstand og miljøtemperatur.

Vitenskapelige artikler å lese for å forstå mer om Kalenderaldring

• Journal of The Electrochemical Society: Calendar Aging of Lithium-Ion Batteries

Syklus degradering

Syklusaldring er reduksjon av energikapasitet eller kraft forårsaket av lading/utlading.

Syklus degradering basert på SOC-området

Diagrammet nedenfor viser hvordan SOC-området som brukes ved lading/utlading påvirker nedbrytningen

Ladehastighetens effekt på degradering grunnet ladesykluser

Den viktigste faktoren for sykluslading er ladehastigheten. Høyhastighets DC-lading øker effekten som kalles litiumbelegg som omdanner litiumionene til litiummetall.

Når dette skjer, reduseres de tilgjengelige ionene i batteriet. Høyhastighetslading øker antallet litiumioner som ikke er i stand til å nå anoden. Dette er igjen forårsaket av begrensninger på kjemiprosessen. Hvis du vil lære mer om litiumbelegg, kan du lese denne presentasjonen fra Nasa.

Vitenskapelige artikler å lese for å forstå mer om syklusaldring

• Durability Aspects of Fast Charging, Mechanical Constraint, and Inhomogenity in Lithium-Ion Batteries
• Hvordan forlenge litiumbasert batteri
• Nissan Leaf-batterinedbrytningsdata: 24 vs 30 kWh-batterier
• Forleng batterilevetiden ved å unngå høy SOC

Hvordan bevare batteriet

• Ikke parker bilen med High SOC over lang tid
• Ikke parker bilen i ekstrem varme
• Begrens høyhastighetslading.