Împreună cu anxietatea la distanță și lipsa infrastructurii de încărcare, degradarea bateriei este, de asemenea, unul dintre principalele obstacole în a face vehiculele electrice fezabile pentru mase. Diferite tipuri de baterii cu litiu au cicluri de viață diferite în funcție de chimia lor, în mod normal ar fi undeva între câteva sute și câteva mii. În timpul acestui ciclu de încărcare, din cauza îmbătrânirii, bateriile își pierd originalul, ceea ce înseamnă că vehiculul nu va oferi la fel de multă autonomie în comparație cu performanțele sale inițiale la o singură încărcare. Această măsură a pierderii capacității bateriei se numește Degradarea bateriei. Dacă vrem să avem performanța optimă a bateriilor pe parcursul ciclului lor de viață, trebuie să luăm măsuri adecvate în funcționarea și stocarea bateriilor. În acest articol, să discutăm care sunt cauzeledegradarea bateriei în vehicule electrice și cum poate fi prevenită. Puteți citi, de asemenea, acest articol despre bateriile pentru vehicule electrice dacă doriți să aflați mai multe despre bateriile EV și cum sunt utilizate în vehiculele electrice.
Care sunt motivele degradării bateriei?
Este dificil de menționat un motiv special pentru degradarea bateriei, aceasta poate fi cauzată de mai mulți factori. Condițiile de funcționare și depozitare precum supraîncărcarea, descărcarea profundă, încărcarea cu o rată C ridicată, stocarea cu SOC complet, funcționarea și stocarea la temperaturi ridicate sunt cauzele majore care afectează sănătatea bateriei și duc la degradarea bateriei. Reacțiile chimice interne precum deteriorarea structurii cristaline a anodului, formarea stratului SEI și coroziunea provoacă, de asemenea, degradarea bateriei.
Efectul supraîncărcării și descărcării profunde a bateriilor EV:
Încărcarea bateriei la nivelul maxim și descărcarea profundă a acesteia poate oferi o rază lungă de acțiune, dar stresează bateria. În timpul încărcării și descărcării, pe măsură ce materialul anodic absoarbe și eliberează materialul litiu, volumul acestuia va varia. Pe parcursul ciclului, aceste variații de volum slăbesc anodul structurat cristalin. În timpul descărcării profunde a bateriilor, variația volumului va fi mai mare, ceea ce provoacă micro-fisuri pe anod. Acest lucru expune noile părți ale particulelor de anod la electroliți, ceea ce duce la formarea SEI, la rândul său, SEI crește rezistența internă a bateriei și consumă o cantitate de litiu pentru formarea sa, rezultând o pierdere ireversibilă a capacității bateriei.
Supraîncărcarea bateriilor cu litiu va afecta electrodul negativ al bateriei. Supraîncărcarea determină formarea dendritei pe anod și provoacă, de asemenea, o creștere bruscă a tensiunii, care este asociată cu creșterea rezistenței interne a bateriei. Supraîncărcarea determină, de asemenea, o creștere a temperaturii interne, care poate provoca fugă termică și focul bateriei.
Efectul temperaturii asupra bateriei vehiculului electric:
Practic pentru bateriile litiu-ion intervalul optim de temperatură este cuprins între 15 ° C – 35 ° C. Funcționarea în afara acestei game confortabile va accelera degradarea bateriei. La temperatură scăzută, conductivitatea ionică a electrolitului și difuzivitatea litiu-ion la electrozi vor scădea. Este nevoie de mai mult timp pentru a încărca bateriile la temperaturi scăzute din cauza încetinirii intercalației litiu-ion în anodi. Acest lucru va duce la depunerea ionilor de litiu pe suprafața electrodului și va cauza degradarea bateriei.
Funcționarea la temperaturi ridicate scurtează durata de viață a bateriilor litiu-ion. Temperatura ridicată îmbunătățește descompunerea sării conductoare (hexafluorofosfat de litiu) în electroliți. Și crește, de asemenea, compușii anorganici la straturile SEI. Acest lucru mărește impedanța internă a bateriilor, ceea ce mărește și mai mult temperatura internă a bateriilor. Dacă o astfel de căldură este lăsată necontrolată, aceasta nu numai că provoacă degradarea bateriei, ci și o fugară termică.
Un alt motiv pentru degradarea bateriei este coroziunea. Prezența oricărei urme de apă în fabricarea bateriei duce la coroziune. LiPF6, cea mai frecvent utilizată sare de litiu din electrolit este reactivă la apă și formează acid hidro-fluoric. Acest acid hidro-fluoric este coroziv pentru colectorul metalic, cauzează degradarea bateriei.
Cum să măriți durata de viață a unei baterii EV?
Utilizarea bateriilor în afara zonei de operare sigure duce la degradarea bateriei. Chiar dacă bateriile sunt echipate cu un sistem de gestionare a bateriei (BMS), trebuie să avem grijă corespunzătoare de baterii pentru o durată lungă de viață și performanțe optime ale vehiculului electric.
Evitați încărcarea completă și descărcarea profundă: pentru o durată lungă de viață și o performanță optimă de încărcare și descărcare a bateriei între 80% și 20% SOC. În pachetul de baterii BMS nu va permite încărcarea pachetului de baterii la 100% și nu o va descărca la 0%. va exista întotdeauna 10% tampon.
Evitați încărcarea rapidă frecventă: încărcarea rapidă duce la creșterea temperaturii bateriei, ceea ce duce la degradarea bateriei. Pentru o durată mai lungă de viață a bateriei, evitați încărcarea rapidă atunci când nu este necesară.
Nu depozitați bateriile în stare SOC 100% sau într-o stare descărcată profund: este întotdeauna preferabil să depozitați bateriile în stare semiîncărcată. în timp ce părăsiți vehiculul pentru o perioadă lungă de timp încărcați-l la 50% sau descărcați-l la 50%.
Mențineți bateria la temperatura optimă: Nu parcați niciodată vehiculul electric în lumina directă a soarelui pentru perioade mai lungi, când temperatura este ridicată. Este întotdeauna de preferat să parcați bateriile la umbră atunci când temperatura este mai mare de 30 0 C