Hver er hættan við langtíma geymslu á litíum-rafhlöðum?
Sep 11, 2020
Fyrir langtíma geymslu á litíum-rafhlöðum, svo sem læknis-, her- og aflgjafa, er sérstaklega mikilvægt að rafhlaðan hafi góða langtíma geymsluárangur. Inni litíumjón rafhlöðu er tiltölulega flókið rafefnafræðilegt kerfi. Eftir langan geymslu mun innra jafnvægið smám saman breytast. Þegar það safnast upp að vissu marki verður rafhlaðan oft með eftirfarandi breytingum:
1. Líkamlegir eiginleikar
Samkvæmt raunverulegri sönnun eftir tíma geymslu litíumjónarafhlöðu munu eðlisfræðilegir eiginleikar (útlit, stærð, þyngd osfrv.) Rafhlöðunnar taka ákveðnum breytingum, sérstaklega útlitseinkenni. Þessi þróun breytinga er augljósari þegar hitastig og rakastig geymsluumhverfisins er ekki gott.
Þegar um raka er að ræða, eftir langtíma geymslu litíumjóna rafgeyma, er aukning þess verulega meiri en rafhlöður sem eru settar undir lágan raka. Til dæmis er stálskel rafgeymisins viðkvæmt fyrir ryði þegar rakastigið er hátt, sem leiðir til lítils háttar gæðaaukningar. Ryð mun ekki hafa áhrif á innra ástand rafhlöðunnar, en það hefur bein áhrif á flutning vörunnar og getur haft neikvæð áhrif á rafeindaíhlutina sem passa við hana.
2. Rafefnafræðilegir eiginleikar
Langtíma geymsla litíumjónarafhlöður mun hafa nokkrar hliðarviðbrögð, svo sem rotnun raflausna, upplausn virks efnis, útfellingu litíums o.s.frv. Eftir að hafa verið lengi eftir breytist innri jafnvægi litíumjónarafhlöðunnar smám saman. Þegar það safnast upp að vissu marki munu rafhlöðurnar verða fyrir augljósari breytingum sem endurspeglast beint í rafefnafræðilegum einkennum rafhlöðunnar.
1) Stærð
Langtímabreytingar á geymslurými litíumjónarafhlöðu endurspeglast aðallega í tveimur atriðum: einn er minnkun rafhlöðugetu, sem stafar aðallega af sjálfsafleysingu; hitt er aukningin í óafturkræfri getu, sem fer aðallega eftir óafturkræfum neysluviðbrögðum milli innra efnakerfis rafgeymisins. Sjálflosun er óhjákvæmileg í öllum litíumjónarafhlöðum. Skipt er um afkastagetu sem stafar af sjálfsafrennsli í tvær gerðir: afturkræft og óafturkræft: afturkræft vísar til þess hluta getu sem hægt er að endurheimta þegar litíumjónarafhlaða er hlaðin og óafturkræft tap vísar til afkastagetu sem ekki er hægt að endurheimta . Fyrir rafhlöðuframleiðendur og rafhlöðunotendur er nauðsynlegt að draga úr rafhlöðutapi eftir langtíma geymslu.
2) Innri viðnám
Innri viðnám rafhlöðu vísar til viðnámsins milli jákvæðu og neikvæðu endanna og er samtala viðnáms núverandi safnara, rafskautsvirks efnis, þindar, raflausnar, leiðandi handfangs og enda. Fyrir litíumjónarafhlöður, því minni innri viðnám, því minni spenna sem er upptekin þegar rafhlaðan er tæmd og því meiri orku getur hún gefið frá sér. En fyrir rafhlöður sem eru geymdar í langan tíma hefur viðnámið tilhneigingu til að aukast þegar geymslutími eykst. Að fara yfir ákveðna viðnám mun valda því að innri rafhlaðan fer yfir viðmiðunarmörk og verður rifin eða niðurbrotin. Þess vegna er nauðsynlegt að fylgjast með viðnámsbreytingum rafhlöðunnar við langtíma geymslu.
Hitastig hefur mikil áhrif á innri viðnám: við 25 ℃ breytist innri viðnám litíumjónar rafhlöður í 0,57mQ þegar það er geymt í 32 daga; við 50 ℃ mun innri viðnám aukast um 2,64mΩ þegar rafhlaðan er geymd í 1 mánuð; þegar umhverfishitastigið nær 75C breytist rafhlaðaþolið hratt og eftir að hafa verið skilið eftir í sama fjölda daga er viðnámsaukningin 8,18mΩ, sem er 14 sinnum það við 25 ° C.
3) Útskriftareinkenni
Eftir langtíma geymslu sýna losunareiginleikar litíumjónarafhlöðu lækkun. Árangur við lágan hita rafgeyma sem geymd eru í langan tíma minnkar verulega.
Í stuttu máli sýna alhliða einkenni litíumjónarafhlöður eftir langtíma geymslu skýra niðurleið. Til að draga úr neikvæðum áhrifum langtíma geymslu á alla þætti frammistöðu rafhlöðunnar, ætti að stjórna eftirfarandi þáttum:
(1) Stjórnaðu hitastigi og raka geymsluumhverfisins og geymdu rafhlöðuna í lágu hitastigi og þurru umhverfi, sem stuðlar að langtíma viðhaldi útlits hennar og innri afköstum.
(2) Kveiktu rafhlöðuna reglulega. Eftir ákveðinn tíma í geymslu skaltu hlaða og losa rafhlöðuna einu sinni eða tvisvar með litlum straumi, sem er gagnlegt til að draga úr óafturkræfu afkastagetu rafhlöðunnar;
(3) Stjórnaðu hleðsluástandi rafhlöðunnar við langtíma geymslu. Rannsóknir Wu Guoliang sýna að stjórnun hleðslugetu rafhlöðunnar 39 í hálf-rafmagni (40% til 60% af hlutfalli) er til þess fallin að geyma rafhlöðuna til lengri tíma.
