ذخیره انرژیباتری های لیتیوم آهن فسفاتبه طور گسترده ای در زمینه ذخیره انرژی استفاده می شود، اما باتری های زیادی وجود ندارد که واقعاً بتواند آن را برای مدت طولانی پایدار کند. عمر واقعی باتری لیتیوم یونی تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله ویژگی های فیزیکی سلول، دمای محیط، روش های استفاده و غیره است. در میان آنها، ویژگی های فیزیکی سلول بیشترین تأثیر را بر عمر واقعی باتری های لیتیوم یونی دارد. اگر مشخصات فیزیکی سلول با وضعیت واقعی مطابقت نداشته باشد یا باتری در حین استفاده دچار مشکلات خاصی شود، بر عمر واقعی و عملکرد واقعی آن تأثیر می گذارد.
1. اضافه شارژ
تحت استفاده معمولی، تعداد چرخه های شارژ ازباتری لیتیوم فسفات آهنباید 8-12 بار باشد، در غیر این صورت باعث شارژ بیش از حد می شود. شارژ بیش از حد باعث می شود که مواد فعال سلول در فرآیند تخلیه مصرف شود و از کار بیفتد. با کاهش تدریجی ظرفیت باتری، عمر سرویس کاهش می یابد. در عین حال، عمق شارژ بیش از حد منجر به افزایش پلاریزاسیون، افزایش نرخ پوسیدگی باتری و کوتاه شدن عمر باتری می شود. شارژ بیش از حد منجر به تجزیه الکترولیت و افزایش خوردگی سیستم الکتروشیمیایی داخلی باتری می شود. بنابراین، عمق شارژ باید در طول استفاده از باتری کنترل شود تا از شارژ بیش از حد جلوگیری شود.
2. سلول باتری آسیب دیده است
باتری لیتیوم فسفات آهندر برنامه واقعی نیز تحت تأثیر محیط خارجی قرار خواهد گرفت. به عنوان مثال، در اثر ضربه یا عوامل انسانی، مانند اتصال کوتاه یا کاهش ظرفیت در داخل هسته. هسته در فرآیند شارژ و دشارژ توسط ولتاژ خارجی، دما، در نتیجه آسیب ساختار داخلی، فرسایش مواد داخلی و غیره. بنابراین، انجام آزمایش علمی و منطقی و نگهداری سلول‌های باتری ضروری است. در فرآیند استفاده از پدیده پوسیدگی ظرفیت تخلیه باتری نیاز به شارژ به موقع دارد، زمانی که تخلیه آن ممنوع است، شارژ باید ابتدا پس از شارژ تخلیه شود. سلول در فرآیند شارژ و تخلیه ناهنجاری ها باید شارژ را متوقف کند یا سلول را به موقع و بدون استفاده جایگزین کند یا شارژ خیلی سریع باعث تغییر شکل ساختار داخلی باتری آسیب می شود و منجر به از دست دادن آب سلول می شود. علاوه بر این، باید به کیفیت سلول‌های باتری و مسائل ایمنی و سایر عوامل روی عمر و عملکرد باتری توجه کنید.
3. عمر واحد باتری ناکافی
دمای پایین مونومر منجر به عمر سلول کوتاه می شود، به طور کلی، مونومر در استفاده از دمای فرآیند نمی تواند کمتر از 100 ℃ باشد، اگر دمای کمتر از 100 ℃ باشد منجر به انتقال الکترون ها در داخل می شود. سلول از کاتد به آند، و در نتیجه الکترون های باتری را نمی توان به طور موثر جبران کرد، و در نتیجه افزایش ظرفیت سلول فروپاشی، و در نتیجه شکست باتری (کاهش تراکم انرژی). تغییر در پارامترهای ساختاری مونومر همچنین باعث مقاومت داخلی، تغییرات حجم و تغییرات ولتاژ و غیره می شود که بر عمر چرخه باتری تأثیر می گذارد، بیشتر باتری های لیتیوم آهن فسفات که در حال حاضر در زمینه ذخیره انرژی استفاده می شوند یک باتری اولیه، باتری ثانویه است. یا سه سیستم باتری با هم استفاده می شود. عمر سیستم باتری ثانویه پس از نیاز به تعویض کوتاه تر و چرخه آن کمتر است (معمولاً 1 تا 2 بار) که باعث افزایش هزینه های مصرف باتری و مشکلات ثانویه آلودگی می شود (هرچه دمای داخل سلول کمتر باشد انرژی بیشتری آزاد می کند و باعث می شود افت ولتاژ باتری) احتمال؛ عمر سیستم باتری سه در یک طولانی‌تر است و چرخه آن پس از مزیت هزینه (در مقایسه با باتری‌های لیتیومی سه تایی) (با چگالی انرژی بالاتر) بیشتر است (تا ده‌ها هزار بار). عمر کوتاه‌تر و چرخه‌های کمتر بین تک سلولی، افت چگالی انرژی بیشتری خواهد داشت (این به دلیل مقاومت داخلی کم تک سلولی است) تا مقاومت داخلی بالای باتری را ایجاد کند. عمر طولانی تر و چرخه های بیشتر بین تک سلولی باعث مقاومت داخلی بالای باتری و کاهش چگالی انرژی آن می شود (این به دلیل اتصال کوتاه داخلی باتری است) و باعث افت چگالی انرژی می شود.
4. دمای محیط بیش از حد بالا و خیلی کم است، همچنین بر عمر باتری تاثیر می گذارد.
باتری‌های لیتیوم یونی هیچ تأثیری بر هدایت یون‌های لیتیوم در محدوده دمای عملیاتی ندارند، اما زمانی که دمای محیط خیلی زیاد یا خیلی کم باشد، چگالی شارژ روی سطح یون‌های لیتیوم کاهش می‌یابد. همانطور که چگالی بار کاهش می یابد، منجر به یون های لیتیوم در سطح الکترود منفی می شود و تخلیه می شود. هر چه زمان تخلیه طولانی تر باشد، احتمال شارژ یا دشارژ بیش از حد باتری بیشتر می شود. بنابراین باتری باید محیط نگهداری خوب و شرایط شارژ مناسب داشته باشد. به طور کلی، دمای محیط باید بین 25 ℃ ~ 35 ℃ کنترل شود تا از 35 ℃ تجاوز نکند. جریان شارژ نباید کمتر از 10 A/V باشد. بیش از 20 ساعت نباشد؛ هر شارژ باید 5 تا 10 بار تخلیه شود. ظرفیت باقیمانده پس از استفاده نباید از 20٪ ظرفیت نامی تجاوز کند. پس از شارژ برای مدت طولانی در دمای زیر 5 درجه سانتیگراد نگهداری نکنید. مجموعه باتری نباید در طول فرآیند شارژ و دشارژ اتصال کوتاه یا سوخته باشد.
5. عملکرد ضعیف سلول باتری باعث کاهش طول عمر و استفاده کم انرژی در داخل سلول باتری می شود.
در انتخاب مواد کاتد، تفاوت در عملکرد مواد کاتد باعث می شود میزان مصرف انرژی باتری متفاوت باشد. به طور کلی، هرچه عمر چرخه باتری بیشتر باشد، ظرفیت نسبت انرژی ماده کاتد بیشتر و ظرفیت نسبت انرژی مونومر بیشتر باشد، نرخ استفاده از انرژی در داخل باتری بیشتر می شود. با این حال، با بهبود الکترولیت، محتوای افزودنی و غیره، چگالی انرژی بالا و چگالی انرژی مونومر کم است، که بر عملکرد مواد کاتد باتری تأثیر خواهد گذاشت. هر چه مقدار عناصر نیکل و کبالت در مواد کاتد بیشتر باشد، امکان تشکیل اکسیدهای بیشتری در کاتد بیشتر می شود. در حالی که امکان تشکیل اکسید در کاتد کم است. با توجه به این پدیده، ماده کاتد دارای مقاومت داخلی بالا و سرعت انبساط حجمی سریع و غیره است.
زمان ارسال: نوامبر-08-2022