Sveikatos būklės (SOH) įvertinimas
Akumuliatoriaus SOH taip pat gali būti išreikštas jo naudojimo trukme. Akumuliatoriaus naudojimo trukmę galima suskirstyti į du tipus, atsižvelgiant į skirtingas naudojimo sąlygas: laikymo trukmė ir ciklo trukmė.
Laikymo trukmė parodo akumuliatoriaus senėjimo reiškinius ir rezultatus saugojimo metu. Saugojimo metu akumuliatoriaus talpa negrįžtamai sumažėja, o savaiminio{1}}iškrovimo greitis labai skiriasi priklausomai nuo saugojimo aplinkos. Todėl akumuliatoriaus senėjimo greičio pagreitis arba lėtėjimas priklauso nuo saugojimo aplinkos. Laikymo temperatūra yra pagrindinis veiksnys, turintis įtakos laikymo trukmei ir savaiminiam-iškrovimui. Palyginti su kambario temperatūra, aukštesnė akumuliatoriaus laikymo temperatūra padidina šalutinių reakcijų (pvz., korozijos) tikimybę, o metalo katijonų praradimas yra didesnis; o esant žemai temperatūrai, medžiagų difuzija ir elektrocheminės reakcijos mažėja, todėl sumažėja akumuliatoriaus senėjimo greitis. Kitas veiksnys, turintis įtakos akumuliatoriaus laikymo trukmei, yra SOC vertė akumuliatoriaus saugojimo metu (čia SOC apibrėžiamas kaip jonų santykis ant elektrodų). Esant tokiai pačiai saugojimo temperatūrai, bet skirtingiems akumuliatoriaus saugojimo SOC, akumuliatoriaus senėjimo kelias skiriasi. Esant dideliems SOC, elektrodo / elektrolito sąsajoje yra didelis krūvio disbalansas, kuris skatina elektrochemines reakcijas.
Ciklo trukmė parodo akumuliatoriaus naudojimo (įkrovimo ir iškrovimo) įtaką akumuliatoriui. Akumuliatorius nuolat sensta tiek įkrovimo, tiek iškrovimo metu. Temperatūra ir srovė akumuliatoriaus naudojimo metu tiesiogiai veikia ciklo trukmę. Be to, veiksniai, turintys įtakos baterijos laikymo trukmei, taip pat turi įtakos ciklo trukmei, nes susijusios reakcijos atsiranda neatsižvelgiant į tai, ar akumuliatorius naudojamas, ar ramybės būsenoje. Baterijos naudojimas yra egzoterminis procesas; padidėjusi temperatūra pagreitina šias reakcijas, todėl spartėja baterijos senėjimas. Be šių kintamųjų, su ciklu susiję parametrai yra akumuliatoriaus įkrovos būsenos funkcijos. Vieno iškrovimo metu prarastas įkrovos kiekis (įkrovos būsenos pasikeitimas) yra esminis veiksnys, turintis didelę įtaką akumuliatoriaus senėjimui. Šis reiškinys pirmiausia atsiranda dėl teigiamo elektrodo irimo ir SEI plėvelės susidarymo didelės-srovės įkrovimo ir iškrovimo metu.
1. Baterijų žalos būklės (SOH) apibrėžimas
Skirtingi SOH apibrėžimai gali būti išvesti iš skirtingų perspektyvų. Šiuo metu baterijų tyrimuose dažniausiai naudojami apibrėžimai apima vidinės varžos apibrėžimą, iškrovos gylio apibrėžimą ir likusio įkrovimo apibrėžimą.
(1) Vidinio pasipriešinimo apibrėžimo metodas
Laipsniškai didėjant vidinei varžai, akumuliatoriaus būklė blogėja. Akumuliatoriaus sveikatos būklę (SOH) galima apibrėžti remiantis šiuo ryšiu:
Formulėje RNEW reiškia akumuliatoriaus vidinę varžą pagaminimo metu; REOL rodo vidinę varžą pasibaigus akumuliatoriaus eksploatavimo laikui; ir R reiškia vidinę akumuliatoriaus varžą dabartinėje būsenoje.
Šio apibrėžimo raktas yra gauti tikslią akumuliatoriaus vidinės varžos vertę. Jo pranašumas yra gana tikslūs matavimo rezultatai, tačiau trūkumas yra tai, kad neatsižvelgiama į akumuliatoriaus vardinę talpą, kuriai didelės įtakos turi akumuliatoriaus sveikatos būklė (SOH).
(2) Iškrovimo gylio (SOH) apibrėžimas
Akumuliatoriaus iškrovimo gylis (SOH) reiškia akumuliatoriaus iškraunamos talpos ir jos pačios talpos santykį. Šis santykis yra atvirkščiai proporcingas akumuliatoriaus įkrovimo kartų skaičiui; tai yra, kuo didesnis iškrovimo gylis, tuo mažiau kartų jį galima įkrauti. Todėl iškrovimo gylio požiūriu SOH galima apibrėžti kaip: likusio įkrovimų skaičiaus procentą iki didžiausio įkrovimų skaičiaus tam tikrame iškrovimo gylyje.
(3) Likusios talpos apibrėžimas
Įkrovimo būsena (SOH) apibrėžiama atsižvelgiant į likusią akumuliatoriaus talpą. Po naudojimo laikotarpio likusį akumuliatoriaus talpą galima išmatuoti tiesiogiai. Todėl tegul Cnew yra didžiausia akumuliatoriaus talpa, kai ji nenaudojama, o Cnorm – didžiausia galima akumuliatoriaus talpa. Tada SOH galima apibrėžti kaip...
