Auswirkung des Aufladens einer Vielzahl auf den Rückgang der Lithium-Ionen-Batterie

Lithium-Ionen-Batterien im Einsatz mit zunehmender Anzahl von Lade- und Entladevorgängen wird die Kapazität allmählich verringert, was wir als Abnahme bezeichnen. Das intuitive Gefühl ist, dass der Strom immer weniger verbraucht wird. Wenn wir beispielsweise zum ersten Mal ein Mobiltelefon kaufen, kann die volle Leistung den ganzen Tag genutzt werden. Wenn wir es jedoch verwenden, können wir nur einen halben Tag nutzen. Dies ist der Rückgang der Kapazität der verwendeten Lithium-Ionen-Batterien. Dies ist für die Unterhaltungselektronik einfacher, schneller auszutauschen, und wir haben möglicherweise neue Telefone ausgetauscht, bevor die akkukapazität zu stark abnahm. Es ist jedoch nicht so einfach, ein langlebiges Produkt wie ein Elektroauto mit langer Lebensdauer zu finden. Im Allgemeinen kann die Lebensdauer eines Autos etwa 10 Jahre erreichen. Während dieses Zeitraums können 1.000 bis 2.000 Gebühren anfallen (vorausgesetzt, jeden zweiten Tag). Aufladen). Um die Nachfrage des Verbrauchers nach Elektrofahrzeugen zu befriedigen, müssen bestimmte Anforderungen an die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie von Elektrofahrzeugen gestellt werden.

Es gibt viele Faktoren, die die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien beeinflussen. Die Verwendungstemperatur, der Lade- und Entladestrom, die Lade- und Entladeschneidspannung und andere Faktoren beeinflussen den Abfall und die Abfallgeschwindigkeit von Lithium-Ionen-Batterien. Der Mechanismus, der den Kapazitätsabfall von Lithium-Ionen-Batterien verursacht, kann auch in drei Kategorien unterteilt werden: erhöhter Innenwiderstand und Polarisation, Verlust positiver und negativer polarer Wirkstoffe und Verlust von Li. Unterschiedliche externe Faktoren haben unterschiedliche Auswirkungen auf diese drei. Zum Beispiel haben die Batterien aus LiFePO4-Materialien im Allgemeinen eine sehr gute Fahrradleistung, aber Forschungen wie DerekN. Wong von der University of Texas in Arlington stellte fest, dass die Nutzungsbedingungen einen wichtigen Einfluss auf ihre Lebensdauer haben. Als Derek N. Wong eine 15C-Impulsentladung und eine 15C-Dauerentladung an der LiFePO4-Batterie vom Typ 26650 durchführte, hatten die beiden Entladungssysteme völlig unterschiedliche Auswirkungen auf die LiFePO4-Batterie. Die Kapazität der 15C-lithium-eisenphosphat-batterie mit gepulster Entladung nimmt sehr schnell ab. Nach 40 Mal kann keine 15C-Entladung durchgeführt werden, aber eine 1C-Entladung kann immer noch durchgeführt werden. Die Abklingrate der 1C-Entladung beträgt das 6% / 20-fache. Die Kapazität der 15C-Batterie mit kontinuierlicher Entladung nimmt langsam ab, und die 15C-Entladung kann nach 60-facher Entladung immer noch durchgeführt werden, aber die 1C-Mehrfachrate entfällt schneller als die 15C-Impulsentladung und erreicht das 14% / 20-fache. Mechanismusstudien haben gezeigt, dass die gepulste 15C-Entladungsbatterie mehr LiF in der negativen SEI-Membran enthält und LiF größere Hindernisse für die Diffusion von Lithiumionen aufweist, was zu einem raschen Anstieg der Li + -Diffusionsimpedanz und der Ladungsaustauschimpedanz der Batterie führt. Infolgedessen ist die Polarisationsspannung des akkus während des Lade- und Entladevorgangs zu groß, was zu einem raschen Rückgang der Entladekapazität von LiFePO4 führt.

Das Entladungssystem von Lithium-Ionen-Batterien hängt in hohem Maße vom Benutzer ab, und ein gutes Entladungssystem ist für einige Benutzer nicht unbedingt anwendbar. Das Ladesystem wird jedoch hauptsächlich vom Konstrukteur gesteuert. Daher kann die Untersuchung der Auswirkungen des Ladesystems auf die Verkürzung der Batterielebensdauer unser Design von Lithium-Ionen-Batterien besser leiten. Yang Gao von der Beijing Jiaotong University und andere untersuchten die Auswirkungen verschiedener Ladesysteme auf die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien, untersuchten deren Mechanismus und schlugen ein Modell für die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien vor. YangGaos Forschung zeigt, dass der Abfall von Lithium-Ionen-Batterien stark beschleunigt wird, wenn der Ladestrom und die Abschaltspannung einen bestimmten Wert überschreiten. Um die Zerfallsrate von Lithium-Ionen-Batterien zu verringern, müssen verschiedene Systeme gezielt eingesetzt werden. Wählen Sie den geeigneten Lade- und Entladestrom und die Abschaltspannung.

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