Trong quá trình sử dụng
pin lithium-ion , công suất sử dụng thực tế sẽ tiếp tục giảm so với công suất định mức tại thời điểm giao hàng. Bất kỳ phản ứng phụ nào có thể tiêu thụ các ion lithium có thể gây ra sự thay đổi cân bằng của các ion lithium trong pin. Sự thay đổi trạng thái cân bằng này là không thể đảo ngược và có thể được tích lũy qua nhiều chu kỳ, do đó ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của pin.
Một lần sạc và xả pin được gọi là chu kỳ, và tuổi thọ chu kỳ là một chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu suất tuổi thọ của pin. Lý do cơ bản đằng sau các yếu tố ảnh hưởng đến vòng đời của pin lithium-ion là số lượng các ion lithium tham gia vào quá trình truyền năng lượng liên tục giảm. Tổng lượng lithium trong pin không bị giảm đi, nhưng các ion lithium được "kích hoạt" ít hơn, chúng bị giam ở một số nơi hoặc kênh truyền dẫn bị tắc nghẽn, và chúng không thể tự do tham gia vào quá trình sạc và xả. Đặc biệt:
(1) Sự kết tủa của liti kim loại: thường xảy ra trên bề mặt của điện cực âm. Khi các ion liti di chuyển đến bề mặt điện cực âm, một số ion liti không xâm nhập vào vật liệu hoạt động của điện cực âm để tạo thành một hợp chất ổn định. Thay vào đó, chúng nhận được các điện tử và lắng đọng trên bề mặt điện cực âm để trở thành liti kim loại, và Không còn tham gia vào quá trình chu kỳ tiếp theo, dẫn đến giảm công suất. Ví dụ, khi vật liệu điện cực âm không đủ hoặc quá tải, điện cực âm không thể chứa các ion lithium di chuyển từ điện cực dương, dẫn đến lắng đọng kim loại lithium; trong quá trình sạc tốc độ cao, lượng ion lithium quá lớn đến điện cực âm trong một khoảng thời gian ngắn gây ra tắc nghẽn kênh và tạo ra kết tủa.
(2) Sự phân hủy của vật liệu catốt: Oxit kim loại chứa liti của vật liệu làm điện cực dương sẽ tiếp tục bị phân hủy trong quá trình sử dụng lâu dài, tạo ra một số chất trơ điện hóa và một số khí dễ cháy, phá hủy sự cân bằng dung lượng giữa các điện cực và gây mất khả năng phục hồi.
(3) Màng SEI trên bề mặt điện cực: Đối với vật liệu cực dương cacbon, trong chu kỳ ban đầu, chất điện phân sẽ tạo thành một màng điện phân rắn (SEI) trên bề mặt của điện cực. Quá trình hình thành của màng SEI sẽ tiêu thụ các ion liti, và màng SEI không ổn định và sẽ ở trong quá trình chu trình. Việc pin bị vỡ liên tục sẽ để lộ bề mặt điện cực âm mới và sau đó phản ứng với chất điện phân tạo thành màng SEI mới, tiếp tục làm mất liên tục các ion lithium và chất điện phân, dẫn đến giảm dung lượng pin. . Ngoài ra, các kênh khuếch tán Lithium ion của phim SEI có thể bị chặn, điều này cũng làm giảm dung lượng pin.
(4) Mất chất điện phân: Trong quá trình tuần hoàn liên tục, chất điện phân sẽ tiếp tục bị phân hủy và bay hơi, dẫn đến tổng lượng chất điện ly giảm, không có khả năng xâm nhập hoàn toàn vào các vật liệu dương và âm, phản ứng tích điện và phóng điện không hoàn toàn, dẫn đến giảm công suất sử dụng thực tế. Ngoài ra, nếu chất điện phân chứa một lượng nước nhất định, nước sẽ phản ứng hóa học với LiFP6 để tạo ra LiF và HF. Sau đó, HF phá hủy màng SEI và tạo ra nhiều LiF hơn, gây ra sự lắng đọng LiF và liên tục tiêu thụ các ion lithium hoạt động. Làm cho tuổi thọ chu kỳ pin giảm.
(5) Màng chắn bị tắc hoặc bị hỏng: Trong chu kỳ hoạt động của pin lithium-ion, việc màng ngăn dần dần bị khô và hỏng cũng là một nguyên nhân dẫn đến suy giảm dung lượng. Do màng cách ly bị khô, nội trở ohmic của ắc quy tăng lên gây tắc nghẽn kênh nạp và xả, nạp xả không hoàn toàn, dung lượng ắc quy không thể khôi phục về trạng thái ban đầu khiến dung lượng của ắc quy giảm đi rất nhiều. và tuổi thọ của pin.
(6) Vật liệu điện cực dương và điện cực âm rơi ra: Các vật liệu hoạt động của điện cực âm và dương được cố định trên đế bằng chất kết dính. Trong quá trình sử dụng lâu dài, do chất kết dính bị hỏng và sự rung động cơ học của pin, các vật liệu hoạt động của các điện cực âm và dương liên tục rơi ra và đi vào dung dịch điện phân. Dẫn đến việc giảm liên tục các vật liệu hoạt động có thể tham gia phản ứng điện hóa, và chu kỳ của pin giảm liên tục. Tính ổn định lâu dài của chất kết dính và các đặc tính cơ học tốt của pin sẽ có thể trì hoãn sự suy giảm vòng đời của pin.
Các phương pháp kiểm tra hiện tại được sử dụng để đánh giá tuổi thọ của pin lithium-ion thường trải qua các bài kiểm tra chu kỳ sạc và xả liên tục, đòi hỏi một chu kỳ kiểm tra dài. Tiêu chuẩn pin Lithium-ion thường quy định các yêu cầu về tuổi thọ chu kỳ và phương pháp thử nghiệm. Trong các tiêu chuẩn pin lithium-ion trong nước hiện có, các yêu cầu thử nghiệm đối với vòng đời của pin lithium-ion được nêu trong Bảng 1.
Tiêu chuẩn | Sử dụng trường | Kiểm tra hiện tại | Yêu cầu cuộc sống tối thiểu |
GB / T 18287-203 | điện thoại di động | 1C5 | 300 lần | 60% công suất |
MT / T 1051-2007 | Đèn của thợ mỏ | 1C5 | 300 lần | 60% công suất |
GJB 4477-2002 | - | 0,2C5 | 400 lần | 70% công suất |
GB / T 36972-2018 | xe đạp điện | 0,5C5 | 600 lần | 70% công suất |
GB / T 31484-2015 | xe điện | 1C1 | 500 lần 1000 lần | 90% công suất 80% công suất |
CEC 171-2018 Loại năng lượng | Lưu trữ điện | nx Pn công suất không đổi | 1000 lần 2000 lần | 90% năng lượng 80% năng lượng |
CEC 171-2018 Loại điện | Lưu trữ điện | nx Pn công suất không đổi | 2000 lần 4000 lần | 80% năng lượng 60% năng lượng |
Phần kết luận:
Để đảm bảo ứng dụng của bạn hoạt động trơn tru,
EverExceed các kỹ sư nghiên cứu và phát triển làm việc ngày đêm để nghiên cứu và thiết kế hiện đại
Pin Lithium Sắt phốt phát với các thông số sạc và xả hoàn hảo khẳng định tuổi thọ chu kỳ dài nhất hiện có cho pin. Vì vậy, hãy chọn EverExceed làm thương hiệu của bạn để có được độ tin cậy hoàn toàn.
