Uz anksioznost zbog nedostatka dometa i nedostatak infrastrukture za punjenje, propadanje baterije također je jedna od glavnih prepreka u omogućavanju da električna vozila budu izvediva za mase. Različite vrste litijevih baterija imaju različite životne cikluse, ovisno o kemijskim svojstvima, obično bi to bilo između nekoliko stotina do nekoliko tisuća. Tijekom ovog ciklusa punjenja uslijed starenja baterije gube svoj izvornik, što znači da vozilo neće pružiti toliko dometa u odnosu na početne performanse s jednim punjenjem. Ova mjera gubitka kapaciteta baterije naziva se razgradnja baterije. Ako želimo imati optimalne performanse baterija tijekom njihovog životnog ciklusa, moramo poduzeti odgovarajuće mjere u radu i skladištenju baterija. U ovom članku razgovarajmo o uzrocimapropadanje baterije u EV-ima i kako se to može spriječiti. Ovaj članak o baterijama za električna vozila možete pročitati i ako želite saznati više o EV baterijama i kako se koriste u električnim vozilima.
Koji su razlozi propadanja baterije?
Teško je ukazati na jedan određeni razlog propadanja baterije, a uzrok može biti više čimbenika. Uvjeti rada i skladištenja poput prekomjernog punjenja, dubokog pražnjenja, punjenja visokom stopom C, skladištenja s punim SOC-om, rada i skladištenja na visokoj temperaturi glavni su uzroci koji utječu na zdravlje baterije i dovode do njezine degradacije. Unutarnje kemijske reakcije poput oštećenja kristalne strukture anode, stvaranja SEI sloja i korozije također uzrokuju degradaciju baterije.
Učinak prekomjernog punjenja i dubokog pražnjenja EV baterija:
Punjenje baterije do maksimalne razine i duboko pražnjenje može joj pružiti veliki domet, ali naglašava bateriju. Tijekom punjenja i pražnjenja, kad anodni materijal upija i oslobađa litij, njegov volumen će varirati. Tijekom ciklusa, ove varijacije volumena slabe kristalno strukturiranu anodu. Tijekom dubokog pražnjenja baterija promjena volumena bit će veća što uzrokuje mikropukotine na anodi. To izlaže nove dijelove anodnih čestica elektrolitima što rezultira stvaranjem SEI, zauzvrat, SEI povećava unutarnji otpor akumulatora i troši određenu količinu litija za njegovo stvaranje što rezultira nepovratnim gubitkom kapaciteta baterije.
Prekomjerno punjenje litijevih baterija utjecati će na negativnu elektrodu akumulatora. Prekomjerno punjenje uzrokuje nastanak dendrita na anodi, a također uzrokuje nagli porast napona što je povezano s porastom unutarnjeg otpora baterije. Prekomjerno punjenje također uzrokuje porast unutarnje temperature što može uzrokovati toplotni odbjeg i požar akumulatora.
Učinak temperature na bateriju električnog vozila:
U osnovi za litij-ionske baterije optimalni raspon temperatura je između 15 ° C - 35 ° C. Djelovanje izvan ovog udobnog dometa ubrzat će propadanje baterije. Pri niskim temperaturama ionska vodljivost elektrolita i litij-ionska difuzivnost na elektrodama će se smanjiti. Potrebno je više vremena za punjenje baterija na niskim temperaturama zbog usporavanja litij-ionske interkalacije u anodama. To će dovesti do taloženja litijevih iona na površini elektrode i prouzročiti propadanje baterije.
Rad na visokoj temperaturi skraćuje vijek trajanja litij-ionskih baterija. Visoka temperatura pojačava razgradnju provodne soli (litij heksafluorofosfat) u elektrolitima. Također povećava anorganske spojeve na SEI slojevima. To povećava unutarnju impedanciju baterija što dodatno povećava baterije s unutarnjom temperaturom. Ako takva toplina ostane nekontrolirana, to ne samo da uzrokuje propadanje baterije već uzrokuje i toplinski odbjeg.
Drugi razlog razgradnje baterije je korozija. Prisutnost bilo kakvog traga vode u proizvodnji baterije dovodi do korozije. LiPF6, najčešće korištena litijeva sol u elektrolitu, reaktivna je na vodu i tvori fluorinsku kiselinu. Ova klorovodična kiselina je korozivna za metalni kolektor i uzrokuje propadanje baterije.
Kako produžiti životni vijek EV baterije?
Rad baterija izvan njihovog sigurnog radnog područja dovodi do propadanja baterija. Iako su baterije opremljene sustavom za upravljanje baterijama (BMS), moramo pravilno paziti na baterije tijekom dugog vijeka trajanja i optimalnih performansi električnog vozila.
Izbjegavajte potpuno punjenje i duboko pražnjenje: Za dugi vijek trajanja i optimalne performanse punjenja i pražnjenja baterije između 80% i 20% SOC. U baterijskom paketu BMS neće dopustiti da bateriju napuni do 100% i neće je isprazniti do 0%. uvijek će biti 10% međuspremnika.
Izbjegavajte često brzo punjenje: brzo punjenje dovodi do povećanja temperature baterije što dodatno dovodi do propadanja baterije. Za produženo trajanje baterije izbjegavajte brzo punjenje kad je nepotrebno.
Baterije nemojte skladištiti u stanju 100% SOC ili u duboko ispražnjenom stanju: Baterije je uvijek poželjno čuvati u polunapunjenom stanju. dok dugo ostavljate vozilo, napunite ga na 50% ili ispraznite na 50%.
Održavajte bateriju na optimalnoj temperaturi: Nikada nemojte parkirati električno vozilo na izravnoj sunčevoj svjetlosti dulje vrijeme kada je temperatura visoka. Uvijek je poželjno da se park baterija u hladu kada je temperatura više od 30 0 C