Estimarea stării de sănătate (SOH).
SOH al unei baterii poate fi exprimat și ca durata de viață a acesteia. Durata de viață a bateriei poate fi împărțită în două tipuri în funcție de condiții diferite de utilizare: durata de viață de stocare și durata de viață ciclului.
Durata de viață de stocare reprezintă fenomenele de îmbătrânire și rezultatele unei baterii în timpul depozitării. În timpul stocării, capacitatea bateriei scade ireversibil, iar rata de auto-descărcare variază foarte mult în funcție de mediul de stocare. Prin urmare, accelerarea sau decelerația ratei de îmbătrânire a bateriei depinde de mediul de stocare. Temperatura de depozitare este un factor major care afectează durata de viață de depozitare și auto{4}}descărcarea. Comparativ cu temperatura camerei, temperaturile mai mari de stocare a bateriei fac reacțiile secundare (cum ar fi coroziunea) mai probabile, iar pierderea cationilor metalici este mai severă; în timp ce la temperaturi scăzute, difuzia substanțelor și reacțiile electrochimice scad, reducând astfel rata de îmbătrânire a bateriei. Un alt factor care afectează durata de viață a bateriei este valoarea SOC în timpul stocării bateriei (aici, SOC este definit ca raportul ionilor de pe electrozi). La aceeași temperatură de stocare, dar diferite SOC de stocare a bateriei, calea de îmbătrânire a bateriei diferă. La SOC ridicat, există un dezechilibru mare de sarcină la interfața electrod/electrolit, care promovează reacțiile electrochimice.
Ciclul de viață reprezintă impactul utilizării bateriei (încărcare și descărcare) asupra bateriei. Îmbătrânirea bateriei are loc în mod continuu atât în timpul încărcării, cât și în timpul descărcării. Temperatura și curentul în timpul utilizării bateriei afectează direct durata de viață. În plus, factorii care afectează durata de stocare a bateriei influențează și durata ciclului de viață, deoarece reacțiile asociate apar indiferent dacă bateria este în uz sau în repaus. Utilizarea bateriei este un proces exotermic; temperatura crescută accelerează aceste reacții, accelerând astfel îmbătrânirea bateriei. Pe lângă aceste variabile, parametrii legați de ciclul de viață sunt funcții ale stării de încărcare a bateriei. Cantitatea de încărcare pierdută în timpul unei singure descărcări (schimbarea stării de încărcare) este un factor crucial cu un impact semnificativ asupra îmbătrânirii bateriei. Acest fenomen se datorează în primul rând degradării electrodului pozitiv și formării peliculei SEI în timpul încărcării și descărcării cu curent înalt-.
1. Definiția stării de vătămare (SOH) în baterii
Diferite definiții ale SOH pot fi derivate din perspective diferite. În prezent, definițiile utilizate în mod obișnuit în cercetarea bateriilor includ definiția rezistenței interne, definiția adâncimii de descărcare și definiția încărcării rămase.
(1) Metoda de definire a rezistenței interne
Starea de sănătate a bateriei se deteriorează pe măsură ce rezistența sa internă crește treptat. Starea de sănătate a bateriei (SOH) poate fi definită pe baza acestei relații:
În formulă, RNEW reprezintă rezistența internă a bateriei la momentul fabricării; REOL reprezintă rezistența internă la sfârșitul duratei de viață a bateriei; iar R reprezintă rezistența internă a bateriei în starea sa curentă.
Cheia acestei definiții este obținerea unei valori precise pentru rezistența internă a bateriei. Avantajul său sunt rezultatele măsurătorilor relativ precise, dar dezavantajul său este că nu ia în considerare capacitatea nominală a bateriei, care este afectată semnificativ de starea de sănătate a bateriei (SOH).
(2) Definiția adâncimii de descărcare (SOH)
Adâncimea de descărcare (SOH) a unei baterii se referă la raportul dintre capacitatea descărcată de baterie și capacitatea proprie. Acest raport este invers proporțional cu numărul de ori când bateria poate fi reîncărcată; adică cu cât adâncimea de descărcare este mai mare, cu atât este mai puțin numărul de ori poate fi reîncărcat. Prin urmare, SOH poate fi definit din perspectiva adâncimii de descărcare ca: procentul din numărul rămas de reîncărcări până la numărul maxim de reîncărcări la o anumită adâncime de descărcare.
(3) Definiția capacității rămase
Starea de încărcare (SOH) este definită din perspectiva capacității rămase a bateriei. După o perioadă de utilizare, capacitatea rămasă a bateriei poate fi măsurată direct. Prin urmare, lăsați Cnew să fie capacitatea maximă a bateriei atunci când nu este utilizată, iar Cnorm să fie capacitatea maximă utilizabilă a bateriei. Apoi, SOH poate fi definit ca...
