Заедно с безпокойството от обхвата и липсата на инфраструктура за зареждане, влошаването на батерията също е една от основните препятствия, които правят електрическите превозни средства осъществими за масите. Различните видове литиеви батерии имат различен жизнен цикъл в зависимост от тяхната химия, обикновено това би било някъде между няколкостотин до няколко хиляди. По време на този цикъл на зареждане поради стареене батериите губят оригинала си, което означава, че автомобилът няма да даде толкова голям обхват в сравнение с първоначалните си характеристики с едно зареждане. Тази мярка за загуба на капацитет на батерията се нарича разграждане на батерията. Ако искаме да имаме оптимална производителност на батериите през целия им жизнен цикъл, трябва да вземем подходящи мерки при работа и съхранение на батериите. В тази статия нека обсъдим причинитеразграждане на батерията в EV и как може да се предотврати. Можете също да прочетете тази статия за батерии за електрически превозни средства, ако искате да научите повече за EV батериите и как те се използват в EVs.
Какви са причините за разграждането на батерията?
Трудно е да се посочи една конкретна причина за разграждането на батерията, тя може да бъде причинена от множество фактори. Условия за експлоатация и съхранение като презареждане, дълбоко разреждане, зареждане с висока скорост на С, съхранение с пълна SOC, работа и съхранение при висока температура са основните причини, които влияят на здравето на батерията и водят до деградация на батерията. Вътрешните химични реакции като увреждане на кристалната структура на анода, образуване на SEI слой и корозия също причиняват разграждане на батерията.
Ефект от презареждане и дълбоко разреждане на EV батерии:
Зареждането на батерията до максималното й ниво и дълбокото й разреждане може да даде голям обсег, но подчертава батерията. По време на зареждане и разреждане, когато анодният материал поглъща и освобождава литиевия материал, неговият обем ще варира. По време на циклирането тези изменения на обема отслабват кристалния структуриран анод. По време на дълбокото разреждане на батериите варирането на обема ще бъде по-голямо, което причинява микропукнатини на анода. Това излага новите части на анодните частици на електролити, което води до образуването на SEI, от своя страна SEI увеличава вътрешното съпротивление на батерията и консумира известно количество литий за нейното образуване, което води до необратима загуба на капацитет на батерията.
Презареждането на литиеви батерии ще повлияе на отрицателния електрод на батерията. Презареждането причинява образуването на дендрит върху анода и също така причинява внезапно нарастване на напрежението, което е свързано с повишаването на вътрешното съпротивление на батерията. Прекомерното зареждане също води до повишаване на вътрешната температура, което може да доведе до пожар от топлина и пожар.
Влияние на температурата върху батерията на електрическото превозно средство:
По принцип за литиево-йонните батерии оптималният температурен диапазон е между 15 ° C – 35 ° C. Работата извън този удобен диапазон ще ускори разграждането на батерията. При ниска температура йонната проводимост на електролита и литиево-йонната дифузионност при електродите ще намалят. Отнема повече време за зареждане на батериите при ниски температури поради забавянето на литиево-йонната интеркалация в анодите. Това ще доведе до отлагане на литиеви йони върху повърхността на електрода и ще доведе до деградация на батерията.
Работата при висока температура съкращава живота на литиево-йонните батерии. Високата температура подобрява разграждането на проводящата сол (литиев хексафлуорофосфат) в електролити. И също така увеличава неорганичните съединения в слоевете SEI. Това увеличава вътрешния импеданс на батериите, което допълнително увеличава батериите с вътрешна температура. Ако такава топлина остане неконтролирана, това не само причинява разграждане на батерията, но също така причинява изтичане на топлина.
Друга причина за разграждането на батерията е корозията. Наличието на следи от вода при производството на батерията води до корозия. LiPF6, най-често използваната литиева сол в електролита, реагира на вода и образува флуорна киселина. Тази хлороводородна киселина е корозивна за металния колектор, причинява разграждане на батерията.
Как да увеличите живота на EV батерията?
Работата с батерии извън безопасното им работно пространство води до влошаване на батерията. Въпреки че батериите са оборудвани със система за управление на батериите (BMS), ние трябва да се грижим правилно за батериите за дълъг живот и оптимална работа на електрическото превозно средство.
Избягвайте пълно зареждане и дълбоко разреждане: За дълъг живот и оптимално изпълнение на зареждането и разреждането на батерията между 80% до 20% SOC. В батерията BMS няма да позволи да зареди батерията до 100% и няма да я разреди до 0%. винаги ще има 10% буфер.
Избягвайте честото бързо зареждане: Бързото зареждане води до увеличаване на температурата на батерията, което допълнително води до деградация на батерията. За удължен живот на батерията избягвайте бързото зареждане, когато е ненужно.
Не съхранявайте батериите в състояние 100% SOC или в дълбоко разредено състояние: Винаги е за предпочитане батериите да се съхраняват в полузаредено състояние. докато оставяте автомобила си за дълго време, заредете го до 50% или го разредете до 50%.
Поддържайте батерията на оптимална температура: Никога не паркирайте електрическото превозно средство на пряка слънчева светлина за по-дълги периоди, когато температурата е висока. Винаги е за предпочитане батериите да се паркират на сянка, когато температурата е повече от 30 0 C