Уз анксиозност домета и недостатак инфраструктуре за пуњење, пропадање батерије такође је једна од главних препрека у омогућавању да електрична возила постану изводљива за масе. Различите врсте литијумских батерија имају различите животне циклусе, у зависности од њихове хемије, обично би то било између неколико стотина до неколико хиљада. Током овог циклуса пуњења услед старења, батерије губе свој оригинал, што значи да возило неће пружити толико домет у односу на почетне перформансе са једним пуњењем. Ова мера губитка капацитета батерије назива се деградација батерије. Ако желимо да имамо оптималне перформансе батерија током њиховог животног циклуса, морамо предузети одговарајуће мере у раду и складиштењу батерија. У овом чланку разговарајмо о узроцимапропадање батерије у ЕВ и како се то може спречити. Овај чланак о батеријама за електрична возила можете прочитати и ако желите да сазнате више о ЕВ батеријама и како се оне користе у електричним возилима.
Који су разлози пропадања батерије?
Тешко је указати на један одређени разлог пропадања батерије, а узрок може бити више фактора. Услови рада и складиштења као што су прекомерно пуњење, дубоко пражњење, пуњење високом стопом Ц, складиштење са пуним СОЦ, рад и складиштење на високој температури главни су узроци који утичу на здравље батерије и доводе до њеног пропадања. Унутрашње хемијске реакције попут оштећења кристалне структуре аноде, стварања СЕИ слоја и корозије такође узрокују деградацију батерије.
Ефекат прекомерног пуњења и дубоког пражњења ЕВ батерија:
Пуњење батерије до максималног нивоа и дубоко пражњење може јој пружити велики домет, али наглашава батерију. Током пуњења и пражњења, када анодни материјал упија и ослобађа литијумски материјал, његова запремина ће варирати. Током циклуса, ове варијације запремине ослабљују кристално структурирану аноду. Током дубоког пражњења батерија, промена запремине ће бити већа што узрокује микропукотине на аноди. Ово излаже нове делове анодних честица електролитима што резултира стварањем СЕИ, заузврат, СЕИ повећава унутрашњи отпор батерије и троши одређену количину литијума за његово стварање што резултира неповратним губитком капацитета батерије.
Прекомерно пуњење литијумских батерија утицаће на негативну електроду батерије. Прекомерно пуњење узрокује стварање дендрита на аноди, а такође узрокује нагли пораст напона који је повезан са порастом унутрашњег отпора батерије. Прекомерно пуњење такође узрокује пораст унутрашње температуре што може проузроковати топлотни одлет и пожар батерије.
Утицај температуре на батерију електричног возила:
У основи за литијум-јонске батерије оптимални опсег температура је између 15 ° Ц и 35 ° Ц. Рад ван овог удобног домета убрзаће пропадање батерије. При ниским температурама ионска проводљивост електролита и литијум-јонска дифузивност на електродама ће се смањити. Потребно је више времена за пуњење батерија на ниским температурама због успоравања интеркалације литијум-јона у аноде. То ће довести до таложења литијумових јона на површини електроде и проузроковати деградацију батерије.
Рад на високој температури скраћује животни век литијум-јонских батерија. Висока температура појачава разградњу проводне соли (литијум хексафлуорофосфат) у електролитима. Такође повећава неорганска једињења на слојевима СЕИ. Ово повећава унутрашњу импедансу батерија, што додатно повећава батерије унутрашње температуре. Ако таква топлота остане неконтролисана, то не само да узрокује пропадање батерије већ узрокује и топлотни одбег.
Још један разлог пропадања батерије је корозија. Присуство било каквих трагова воде у производњи батерије доводи до корозије. ЛиПФ6, најчешће коришћена литијумова со у електролиту, реактивна је на воду и ствара хлороводоничну киселину. Ова хлороводонична киселина је корозивна за метални колектор и узрокује пропадање батерије.
Како продужити животни век ЕВ батерије?
Рад батерија изван њиховог сигурног радног подручја доводи до пропадања батерија. Иако су батерије опремљене системом за управљање батеријама (БМС), морамо правилно водити рачуна о дугим вековима и оптималним перформансама електричног возила.
Избегавајте потпуно пуњење и дубоко пражњење: За дуг животни век и оптималне перформансе пуњења и пражњења батерије између 80% и 20% СОЦ. У пакету батерија БМС неће дозволити да батерију напуни до 100% и неће је испразнити до 0%. увек ће бити 10% бафера.
Избегавајте често брзо пуњење: брзо пуњење доводи до повећања температуре батерије што даље доводи до пропадања батерије. Да бисте продужили век трајања батерије, избегавајте брзо пуњење када је непотребно.
Не складиштите батерије у 100% СОЦ стању или у дубоко испражњеном стању: Увек је пожељно да батерије складиштите у полунапуњеном стању. док остављате возило дуго, напуните га на 50% или испразните на 50%.
Одржавајте батерију на оптималној температури: Никада не паркирајте електрично возило на директној сунчевој светлости током дужих периода када је температура висока. Увек је боље да паркирамо батерије у сенци када је температура већа од 30 0 Ц