Sammen med rækkeviddeangst og mangel på opladningsinfrastruktur er nedbrydning af batterier også en af de største forhindringer for at gøre elektriske køretøjer mulige for masserne. Forskellige typer Lithium-batterier har forskellige livscyklusser afhængigt af deres kemi, normalt vil det være et sted mellem et par hundrede og et par tusinde. I løbet af denne opladningscyklus på grund af ældning mister batterierne originalen, hvilket betyder, at køretøjet ikke giver så meget rækkevidde sammenlignet med dets oprindelige ydeevne ved en enkelt opladning. Dette mål for tab af kapacitet på batteri kaldes batteriets nedbrydning. Hvis vi vil have den optimale ydeevne for batterierne gennem deres livscyklus, er vi nødt til at træffe passende foranstaltninger til batteridrift og opbevaring. Lad os i denne artikel diskutere, hvad der forårsager detbatteriforringelse i EV'er og hvordan det kan forhindres. Du kan også læse denne artikel om elektriske køretøjsbatterier, hvis du vil lære mere om EV-batterier, og hvordan de bruges i EV'er.
Hvad er årsagerne til batteriforringelse?
Det er vanskeligt at påpege en særlig årsag til batteriets nedbrydning, det kan skyldes flere faktorer. Drifts- og opbevaringsforhold som overopladning, dyb afladning, opladning med en høj C-hastighed, opbevaring med fuld SOC, drift og opbevaring ved høj temperatur er de væsentligste årsager, der påvirker batteriets sundhed og fører til batteriforringelse. Interne kemiske reaktioner som beskadigelse af den krystallinske struktur af anoden, dannelse af SEI-lag og korrosion medfører også nedbrydning af batteriet.
Effekt af overopladning og dyb afladning af EV-batterier:
Opladning af batteriet til dets maksimale niveau og dyb afladning af det kan give lang rækkevidde, men det understreger batteriet. Under opladning og afladning, når anodematerialet absorberer og frigiver lithiummaterialet, varierer volumenet. I løbet af cyklen svækker disse volumenvariationer den krystallinske strukturerede anode. Under den dybe afladning af batterier vil volumenvariationen være mere, hvilket forårsager mikrobrud på anoden. Dette udsætter de nye dele af anodepartikler for elektrolytter, hvilket resulterer i dannelsen af SEI, til gengæld øger SEI batteriets interne modstand og forbruger en vis mængde lithium til dets dannelse, hvilket resulterer i uopretteligt kapacitetstab af batteriet.
Overopladning af lithiumbatterier påvirker batteriets negative elektrode. Overopladning forårsager dannelse af dendrit på anoden og forårsager også en pludselig stigning i spænding, der er forbundet med stigningen i batteriets interne modstand. Overopladning medfører også en stigning i intern temperatur, som kan forårsage termisk løbsk og batteribrand.
Effekt af temperatur på elbatteriets batteri:
Grundlæggende for lithium-ion-batterier er det optimale temperaturområde mellem 15 ° C – 35 ° C. At arbejde uden for dette komfortable område vil fremskynde nedbrydningen af batteriet. Ved lav temperatur vil ionisk ledningsevne for elektrolytten og lithium-ion diffusivitet ved elektroder falde. Det tager mere tid at oplade batterierne ved lave temperaturer på grund af langsommere intercalation af lithium-ion i anoderne. Dette vil føre til aflejring af lithiumioner på elektrodeoverfladen og forårsager batteriets nedbrydning.
Drift ved høj temperatur forkorter litiumionbatteriets levetid. Høj temperatur forbedrer nedbrydningen af ledende salt (lithiumhexafluorphosphat) i elektrolytter. Og øger også de uorganiske forbindelser ved SEI-lagene. Dette øger batteriets interne impedans, hvilket yderligere øger de interne temperaturbatterier. Hvis en sådan varme lades ukontrolleret, forårsager den ikke kun batteriforringelse, men forårsager også termisk løb.
En anden grund til batteriforringelse er korrosion. Tilstedeværelsen af spor af vand ved fremstilling af batteriet fører til korrosion. LiPF6, det mest almindeligt anvendte lithiumsalt i elektrolytten, er reaktivt over for vand og danner saltsyre. Denne saltsyre er ætsende for metallisk opsamler og forårsager nedbrydning af batteriet.
Hvordan øges levetiden på et EV-batteri?
Betjening af batterier uden for deres sikre driftsområde fører til forringelse af batteriet. Selvom batterierne er udstyret med et batteristyringssystem (BMS), skal vi passe ordentligt på batterierne i den lange levetid og den optimale ydeevne for elbilen.
Undgå fuld opladning og dyb afladning: For den lange levetid og den optimale ydelse af batteriopladning og afladning mellem 80% og 20% SOC. I batteripakke tillader BMS ikke at oplade batteripakken til 100% og aflader den ikke til 0%. der vil altid være 10% buffer.
Undgå hyppig hurtig opladning: Hurtig opladning fører til en stigning i batteritemperaturen, hvilket yderligere fører til batteriforringelse. Undgå hurtig opladning, når det er unødvendigt, i længere tid.
Opbevar ikke batterier i 100% SOC-tilstand eller i dybt afladet tilstand: Det er altid at foretrække at opbevare batterierne i halvopladet tilstand. mens du forlader dit køretøj i lang tid, skal du oplade det til 50% eller aflade det til 50%.
Vedligehold batteriet ved optimal temperatur: Parker aldrig det elektriske køretøj i direkte sollys i længere perioder, når temperaturen er høj. Det er altid at foretrække at parkere batterierne i skygge når temperaturen er mere end 30 0 C