காரணிகள் லித்தியம் பேட்டரி ஆரோக்கியத்தை பாதிக்கின்றன

லித்தியம் பேட்டரிகளின் வயதானது ஒரு நீண்ட கால படிப்படியான செயல்முறையாகும், மேலும் பேட்டரியின் ஆரோக்கியம் வெப்பநிலை, தற்போதைய விகிதம் மற்றும் கட்-ஆஃப் மின்னழுத்தம் போன்ற பல்வேறு காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகிறது. தற்போது, ​​பேட்டரி ஆரோக்கிய நிலை பற்றிய ஆராய்ச்சி மற்றும் மாடலிங் பகுப்பாய்வில் சில சாதனைகள் செய்யப்பட்டுள்ளன. தொடர்புடைய ஆராய்ச்சியில் பேட்டரி சிதைவு பொறிமுறை மற்றும் வயதான காரணி பகுப்பாய்வு, பேட்டரி ஆரோக்கிய மேலாண்மை, பேட்டரி நிலை கண்காணிப்பு மற்றும் மதிப்பீடு, பேட்டரி ஆயுள் கணிப்பு போன்றவை அடங்கும்.

இருப்பினும், சுகாதார மதிப்பீட்டின் லித்தியம் பேட்டரி நிலையின் ஒப்பீட்டளவில் முழுமையான சுருக்கம் மற்றும் மதிப்பாய்வு இன்னும் இல்லை. இக்கட்டுரையானது, வரையறை, செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகள், மதிப்பீட்டு மாதிரி, ஆராய்ச்சி சிரமங்கள் மற்றும் பேட்டரி ஆரோக்கியத்தின் ஆராய்ச்சி முக்கியத்துவம் ஆகிய ஐந்து அம்சங்களில் இருந்து பேட்டரி நிலையின் ஆராய்ச்சி நிலை மற்றும் முன்னேற்றத்தை முறையாக அறிமுகப்படுத்துகிறது.

1. பேட்டரி ஆரோக்கிய நிலையின் வரையறை

பேட்டரி SOH ஆனது புதிய பேட்டரியுடன் ஒப்பிடும்போது மின் ஆற்றலைச் சேமிப்பதற்கான தற்போதைய பேட்டரியின் திறனைக் குறிப்பிடுகிறது, மேலும் பேட்டரியின் நிலையை அதன் ஆயுட்காலம் முதல் அதன் ஆயுட்காலம் வரை ஒரு சதவீத வடிவத்தில் பிரதிபலிக்கிறது. பேட்டரிகளின் பல செயல்திறன் குறிகாட்டிகள் உள்ளன. உள்நாட்டிலும் வெளிநாட்டிலும் SOH இன் பல வரையறைகள் உள்ளன, ஆனால் கருத்தில் ஒற்றுமை இல்லாதது. தற்போது, ​​SOH இன் வரையறை முக்கியமாக திறன், மின்சாரம், உள் எதிர்ப்பு, சுழற்சி நேரங்கள் மற்றும் உச்ச சக்தி போன்ற பல அம்சங்களில் பிரதிபலிக்கிறது.

1 திறன் வரையறை SOH

பேட்டரி திறன் சிதைவு மூலம் SOH இன் வரையறையில் பெரும்பாலான இலக்கியங்கள் உள்ளன, மேலும் SOH இன் வரையறை பின்வருமாறு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது: சூத்திரத்தில்: கேட் என்பது பேட்டரியின் தற்போதைய திறன்; கிரேட்டட் என்பது பேட்டரியின் மதிப்பிடப்பட்ட திறன்.


2 மின்சார வரையறை SOH

மின் நுகர்வுக்கான SOH இன் வரையறை திறன் வரையறைக்கு ஒத்ததாகும், ஏனெனில் பேட்டரியின் மதிப்பிடப்பட்ட திறன் உண்மையான திறன் மற்றும் அதிகபட்ச திறன் கொண்டது, மேலும் பேட்டரியின் உண்மையான திறன் பெயரளவு மதிப்பிடப்பட்ட திறனில் இருந்து சற்றே வித்தியாசமானது, எனவே சில இலக்கியங்கள் வரையறுக்கின்றன. பேட்டரி டிஸ்சார்ஜ் திறனின் கண்ணோட்டத்தில் SOH.


3 உள் எதிர்ப்பு SOH ஐ வரையறுக்கிறது

பேட்டரியின் உள் எதிர்ப்பின் அதிகரிப்பு பேட்டரியின் வயதானதன் முக்கிய வெளிப்பாடாகும், மேலும் இது பேட்டரி மேலும் வயதானதற்கும் காரணமாகும். பல இலக்கியங்கள் SOH ஐ வரையறுக்க உள் எதிர்ப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன.


4 மீதமுள்ள சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை SOH ஐ வரையறுக்கிறது

SOH ஐ வரையறுக்க திறன் மற்றும் உள் எதிர்ப்பு போன்ற பேட்டரி செயல்திறன் குறிகாட்டிகளைப் பயன்படுத்துவதைத் தவிர, பேட்டரியின் மீதமுள்ள சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கையால் பேட்டரியின் SOH ஐ வரையறுக்கும் இலக்கியங்களும் உள்ளன.

மேலே உள்ள நான்கு வகையான பேட்டரிகளின் SOH வரையறைகள் இலக்கியத்தில் ஒப்பீட்டளவில் பொதுவானவை. திறன் மற்றும் மின்சாரம் ஆகியவற்றின் வரையறை மிகவும் இயங்கக்கூடியது, ஆனால் திறன் என்பது பேட்டரியின் வெளிப்புற செயல்திறன் ஆகும், அதே நேரத்தில் உள் எதிர்ப்பு மற்றும் மீதமுள்ள நேரங்களின் வரையறையின் செயல்பாடு வலுவாக இல்லை. உள் எதிர்ப்பானது SOC மற்றும் வெப்பநிலையுடன் தொடர்புடையது, மேலும் அதை அளவிடுவது எளிதல்ல. மீதமுள்ள சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் மொத்த சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கையை அளவிடுவது எளிதல்ல. துல்லியமாக கணிக்க முடியாது.

2. லித்தியம் பேட்டரிகளின் ஆரோக்கிய நிலையை பாதிக்கும் காரணிகள்

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், பல உள்நாட்டு மற்றும் வெளிநாட்டு இலக்கியங்கள் லித்தியம் பேட்டரிகளின் வயதான வழிமுறை மற்றும் சட்டத்தை ஆய்வு செய்துள்ளன. லித்தியம் அயன் படிவு, SEI படலம் தடித்தல் மற்றும் செயலில் உள்ள பொருட்களின் இழப்பு ஆகியவை பேட்டரி வயதான மற்றும் திறன் சிதைவுக்கு முக்கிய காரணங்கள் என்று பொதுவாக நம்பப்படுகிறது. லித்தியம் பேட்டரிகளின் துஷ்பிரயோகம் பேட்டரி வயதானதை துரிதப்படுத்தும், மேலும் சாதாரண சார்ஜிங் மற்றும் பேட்டரிகளை டிஸ்சார்ஜ் செய்வதும் பேட்டரி ஆரோக்கியத்தை பாதிக்கும் மற்றும் பேட்டரி வயதானதை துரிதப்படுத்தும்.

1 பேட்டரி SOH இல் வெப்பநிலையின் தாக்கம்

பேட்டரியின் ஆரோக்கியத்தை பாதிக்கும் முக்கிய காரணியாக வெப்பநிலை பொதுவாக கருதப்படுகிறது. பேட்டரியின் செயல்திறனில் வெப்பநிலை இரட்டை தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. ஒருபுறம், அதிக வெப்பநிலை பேட்டரியின் உள்ளே இரசாயன எதிர்வினைகளை துரிதப்படுத்துகிறது மற்றும் பேட்டரியின் செயல்திறன் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது. அதே நேரத்தில், அதிக வெப்பநிலை சில மீளமுடியாத இரசாயன எதிர்வினைகளை துரிதப்படுத்தும். எதிர்வினை ஏற்படுகிறது, இதன் விளைவாக பேட்டரியின் செயலில் உள்ள பொருள் குறைகிறது, இதனால் பேட்டரியின் வயதான மற்றும் திறன் சிதைவு ஏற்படுகிறது. அதிக வெப்பநிலை பேட்டரி மின்முனையின் SEI படத்தின் வளர்ச்சியை துரிதப்படுத்தும் என்றும், SEI படத்தில் லித்தியம் அயனிகள் ஊடுருவிச் செல்வதில் உள்ள சிரமம் அதிகரிக்கும் என்றும், இது பேட்டரியின் உள் எதிர்ப்பின் அதிகரிப்புக்கு சமமானதாகும் என்று சோதனை தரவு காட்டுகிறது.

2 பேட்டரி SOH இல் சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் தற்போதைய வீதத்தின் தாக்கம்

சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் விகிதம் பேட்டரியின் ஆயுளை பாதிக்கும். சோனி 18650 பேட்டரி மூன்று வெவ்வேறு டிஸ்சார்ஜ் விகிதங்களில் 300 சுழற்சிகளுக்கு சோதிக்கப்பட்டது. அதே நேரத்தில், உயர்-விகித வெளியேற்றமானது பேட்டரியின் உள்ளே அதிக வெப்பத்தை உருவாக்கும், இது பேட்டரியின் வயதானதை துரிதப்படுத்தும். எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியின் கீழ், உயர்-விகித டிஸ்சார்ஜ் பேட்டரியின் எலக்ட்ரோடு மேற்பரப்பில் உள்ள SEI படம் குறைந்த-விகித வெளியேற்றத்தை விட தடிமனாக இருப்பதைக் காணலாம்.


3 பேட்டரி SOH இல் வெளியேற்றத்தின் ஆழத்தின் தாக்கம்

பேட்டரியின் சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் ஆழம் பேட்டரியின் ஆரோக்கியம் மற்றும் வயதானதன் மீது தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. பேட்டரி மொத்த பரிமாற்ற ஆற்றலைக் குவித்துள்ளதாக நம்பப்படுகிறது, மேலும் மொத்த பரிமாற்ற ஆற்றலின் அடிப்படையில் பேட்டரியின் திறன் சிதைவு மற்றும் வயதான பகுப்பாய்வு மேற்கொள்ளப்படுகிறது. காவோ ஃபீ மற்றும் பலர். லித்தியம் பேட்டரிகளின் வெவ்வேறு வெளியேற்ற ஆழங்களின் சுழற்சி சோதனைகள் மூலம் பேட்டரியின் திரட்டப்பட்ட பரிமாற்ற ஆற்றலுக்கும் பேட்டரியின் திறன் சிதைவுக்கும் இடையிலான உறவை பகுப்பாய்வு செய்து, பேட்டரி திறன் 85% வரை சிதைவதற்கு முன்பு, பேட்டரியின் திரட்டப்பட்ட பரிமாற்ற ஆற்றல் ஆழமான சார்ஜ் மற்றும் ஆழமான வெளியேற்றம் மற்றும் பேட்டரி திறன் சிதைவு. ஆழமற்ற சார்ஜிங் மற்றும் ஆழமற்ற வெளியேற்றம் ஆகிய இரண்டு முறைகளும் அடிப்படையில் ஒரே மாதிரியானவை. பேட்டரி திறன் 85%~75% ஆக குறையும் போது, ​​பேட்டரியின் திரட்டப்பட்ட பரிமாற்ற ஆற்றல் மற்றும் ஆற்றல் திறன் ஆகியவை மேலோட்டமான சார்ஜிங் மற்றும் மேலோட்டமான டிஸ்சார்ஜிங் பயன்முறையை விட சிறப்பாக இருக்கும்.

4 பேட்டரி SOH இல் சுழற்சி இடைவெளியின் தாக்கம்

பேட்டரி சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சி இடைவெளி பேட்டரி வயதான செயல்முறையையும் பாதிக்கும். சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் பேட்டரியின் உள் எதிர்ப்பு வெவ்வேறு சுழற்சி இடைவெளிகளுக்கு வேறுபட்டது. எனவே, சுழற்சியின் போது பேட்டரி வெப்பம் மற்றும் எதிர்வினை சற்று வித்தியாசமாக இருக்கும், இது நீண்ட காலத்திற்கு பேட்டரியின் ஆரோக்கியத்தையும் வயதானதையும் பாதிக்கும். எனவே, சில வல்லுநர்கள் பேட்டரி SOC வரம்பு 20%~80% என்று பரிந்துரைக்கின்றனர், இது பேட்டரி ஆரோக்கியம் மற்றும் சுழற்சி ஆயுளுக்கு நன்மை பயக்கும்.


5 பேட்டரி SOH இல் சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் கட்-ஆஃப் மின்னழுத்தத்தின் தாக்கம்

பேட்டரியின் அதிக சார்ஜ் மற்றும் அதிக டிஸ்சார்ஜ் பேட்டரியின் ஆரோக்கியத்தை பாதிக்கும், மேலும் பொருத்தமற்ற மேல் மற்றும் கீழ் மின்னழுத்த வரம்புகள் பேட்டரியை பாதிக்கும். குறைந்த டிஸ்சார்ஜ் கட்-ஆஃப் மின்னழுத்தம், பேட்டரியின் உள் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது, இதன் விளைவாக பேட்டரியின் உள் வெப்பம், பக்க எதிர்வினைகள், பேட்டரி செயலில் உள்ள பொருட்களின் குறைப்பு மற்றும் எதிர்மறை கிராஃபைட் தாளின் சரிவு, துரிதப்படுத்தப்பட்ட வயதான மற்றும் திறன் சிதைவு மின்கலம். அதிகப்படியான சார்ஜிங் கட்-ஆஃப் மின்னழுத்தம் பேட்டரியின் உள் எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது, பேட்டரியின் உள் வெப்பம் அதிகரிக்கிறது, மேலும் அதிக கட்டணம் எதிர்மறை மின்முனையின் "லித்தியம் மழைப்பொழிவு" நிகழ்வை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் அதனுடன் தொடர்புடைய பக்க எதிர்வினைகளில் அதிகரிக்கிறது, இது திறனை பாதிக்கிறது. மற்றும் பேட்டரியின் வயதானது.


சுருக்கமாக, பேட்டரியின் இயக்க வெப்பநிலை, சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் விகிதம், வெளியேற்றத்தின் ஆழம், சுழற்சி இடைவெளி மற்றும் பேட்டரியின் சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் கட்-ஆஃப் மின்னழுத்தம் அனைத்தும் பேட்டரியின் ஆரோக்கியம் மற்றும் ஆயுளில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். தற்போது, ​​பேட்டரி ஆரோக்கிய நிலையை பாதிக்கும் காரணிகள் பற்றிய ஆராய்ச்சி தரமான ஆராய்ச்சி நிலையில் உள்ளது. பேட்டரி வயதானதில் இந்த செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகளின் அளவு பகுப்பாய்வு மற்றும் இந்த காரணிகளுக்கு இடையேயான இணைப்பு உறவு ஆகியவை ஆராய்ச்சியின் சிரமங்கள் மற்றும் எதிர்காலத்தில் பேட்டரி ஆரோக்கியம் மற்றும் வாழ்க்கைக்கான ஆராய்ச்சி ஹாட்ஸ்பாட் ஆகும்.