パワーリチウム電池の寿命は、どのような要因によって影響を受けます

リチウムイオンパワーバッテリーモノマーは電気自動車の電力需要を満たすことができないため、電気自動車は、電気自動車にエネルギーを供給するために、直列および並列の複数のバッテリーを使用してパワーバッテリーパックを形成する必要があります。リチウムイオンパワーバッテリーのモノマー製造プロセスの現在のレベルから、同じタイプの単一バッテリーが電圧、容量、内部抵抗、およびその他の偏差の側面にあるように、製造プロセスのさまざまな要因。パワーバッテリーの性能は、単一のバッテリーの性能に依存しますが、それは決して単一のバッテリーの性能の単純な蓄積ではありません。単電池の性能不整合により、電気自動車でパワーバッテリーパックを繰り返し使用すると、パワーバッテリーパックに様々な問題が発生し、寿命が短くなります。

リチウムイオンパワーバッテリー技術の現在の開発ボトルネックによって制限されているため、パワーバッテリーの耐用年数に影響を与える要因を研究し、関連する問題を解決してパワーバッテリーの耐用年数を延ばすことが非常に重要です。これは、電気自動車のリチウムイオン電池の開発に貢献し、リチウムイオン電池の効率を向上させます。

単電池の寿命に影響を与える要因

電気自動車に使用されるパワーバッテリーの場合、寿命は、バッテリーの減衰が初期容量の20％に達することとして定義されます。電気自動車でパワーバッテリーの耐用年数が繰り返し充電および放電されると、リチウムイオンバッテリー内部の継続的な副作用により、バッテリーの材料特性が低下します。この低下は、次の側面によるものです。電極材料の格子構造の変化。電極材料の劣化、剥離、腐食により、活物質が減少します。電解質分解の消費による導電率の低下とインピーダンスの増加。取り外し可能なリチウムイオンは、負極の偏析や副反応により消費されます。ガス不溶性物質の副反応、バインダーの改質、コレクターの腐食によるインピーダンスの増加。

実際の環境条件の観点から、パワーバッテリーの耐用年数に影響を与える要因には、主に充放電の遮断電圧、充放電比、使用温度および棚の状態が含まれます。

多くの文献は、充電の異なるカットオフ電圧のサイクル寿命は、特定の範囲内の充電電圧が高いほど短くなることを示しています。これは、充電のカットオフ電圧がバッテリーの寿命に大きな影響を与えることを示しています。カットオフ電圧が高いと、バッテリーの副反応が悪化し、バッテリーの寿命が短くなります。パワーバッテリーを車両全体で使用する場合、電気自動車のさまざまな運転条件によりバッテリーが低下しやすく、高電位域での充放電時にバッテリーの性能が著しく低下します。

電気自動車の使用におけるさまざまな運転条件に対応するために、パワーバッテリーはさまざまな充電および放電速度を採用しています。パワーバッテリーの充電および放電速度に関する研究は、充電および放電速度が高いほど、バッテリー容量の減衰が速くなることを示しています。これは主に、アノード材料の構造と特性の変化、およびアノード表面膜の厚さによるものであり、リチウムイオンの拡散が困難になります。充放電比が大きすぎると、単電池の過熱、短絡、爆発の原因となります。

パワーバッテリーが異なれば、最適な動作温度も異なります。温度が高すぎたり低すぎたりすると、バッテリーの耐用年数に影響します。温度が下がると、リチウムイオン電池の放電容量が低下します。これは、温度が下がると電解液のイオン伝導度が低下し、電池の内部抵抗が急激に上昇し、低温での電池の出力性能が低下するためです。

バッテリー自体の性質が自己放電、正および負の材料不動態、電解質分解などを引き起こすため、この条件を使用してバッテリーに電力を供給します。いくつかの実験結果は、負のSEIの不安定性が急速な減衰につながることを示しています負の活物質の、そして

金属リチウムは析出しやすく、SEI膜が安定したリチウム電池は高温で4年以上保存できます。

パワーバッテリーパックに対するモノマーの不一致の影響

バッテリーモノマーの不整合は、主に製造プロセスで発生します。技術レベルにより、電池板の厚さ、微孔性、活性物質の活性化度に若干の違いがあります。バッテリーの内部構造のこのような不一致は、同じタイプのバッテリーの同じバッチの電圧、容量、および内部抵抗を完全に一貫させることを不可能にします。単一バッテリの不整合がパワーバッテリパックの耐用年数に与える影響は、電圧の不整合、容量の不整合、および内部抵抗の不整合に分けられます。

単一のバッテリーグループを形成する過程で、電圧の不一致が大きい場合、低電圧バッテリーは通常のバッテリーと一緒に使用するとバッテリーグループの負荷になります。 2つのバッテリーが並列に低電圧バッテリーである場合、相互充電が発生し、他のバッテリーがバッテリーを充電するためです。このような接続モードでは、低電圧バッテリーの容量がわずかに増加し、高電圧バッテリーの容量が大幅に減少し、相互充電時にエネルギー損失が理想的な外部出力に到達できなくなります。

バッテリーをグループ化する前のスクリーニング後、初期容量の不一致は大幅に減少しましたが、単一バッテリーの初期容量の違いは、使用プロセスで単一バッテリーを個別に充電することでバランスを取ることができます。ただし、電気自動車の連続充電および放電サイクルプロセスは、この不整合をある程度増幅します。容量はサイクルの減衰速度によって変化し、バッテリサイクル数の増加に伴い、容量の差はますます大きくなります。これにより、単一のバッテリーの容量の減衰が悪化し、バッテリーパック全体の容量の減衰につながります。

内部抵抗の不一致により、バッテリパック内の電圧と電流の分布が不均一になり、部分的な過電圧充電または低電圧放電が発生します。内部抵抗の不一致はまた、放電の過程で単一のバッテリーの不均等な熱損失につながります。内部抵抗が大きいほど、温度の上昇が速くなり、最終的に熱暴走を引き起こす可能性があります。

電圧、容量、および内部抵抗の不一致は、主に温度、充電および放電速度、放電深度、および利用可能な容量の違いにつながります。例えば、バッテリーの初期容量の違いにより、ほとんどのバッテリーはまだ浅い放電状態にあり、容量の少ないバッテリーは深く放電されています。

結論

パワーバッテリーパックの寿命に影響を与える多くの要因があり、それらの相互作用により、バッテリーパックのパフォーマンスは、特に高温と低温、または過充電と放電、および効果的な管理と制御の欠如の状態で、深刻な低下を起こしやすくなります。バッテリーパックの性能はさらに低下します。さらに、多数の単一セルの直列および並列接続により、容量および性能が低い単一セルがバッテリパック全体の性能を制限し、したがってバッテリパックの完全な使用を制限する。

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