Hva er levetiden til et litiumbatteri?
Syklusliv
Sykluslevetid er en avgjørende parameter for å evaluere den tekno-økonomiske effektiviteten til batterier. En lade- og utladingssyklus kalles en syklus eller periode. Under et gitt utladingsregime kalles antallet sykluser et batteri kan tåle før kapasiteten faller til en spesifisert verdi, dets sykluslevetid eller levetid.
Syklusens levetid påvirkes av batteriets utladningsdybde, derfor må uttrykket for sykluslevetid også indikere DOD. For eksempel en batterisykluslevetid på 400 sykluser/100 % DOD eller 1000 sykluser/50 % DOD. Sykluslevetiden varierer mellom ulike typer batterier, og til og med produkter av samme serie og spesifikasjoner kan ha betydelig forskjellig sykluslevetid. Blant vanlig brukte batterier har sink-sølvbatterier den korteste levetiden, vanligvis bare 30-100 sykluser; bly{11}}syrebatterier har en sykluslevetid på 300–500 sykluser; og litium-ion-batterier har lengre levetid, med sykluslevetider som overstiger 1000 sykluser.
Med økende lade- og utladingssykluser er kapasitetsreduksjon av sekundærbatteriet en uunngåelig prosess. Dette er fordi under lade-utladingssykluser skjer det noen irreversible prosesser inne i batteriet, noe som forårsaker en reduksjon i batteriutladningskapasiteten. Disse irreversible faktorene er hovedsakelig som følger:
1) Det aktive overflatearealet til elektroden reduseres kontinuerlig under lade-utladingssykluser, noe som fører til en økning i driftsstrømtetthet og polarisering.
2) Aktivt materiale løsner eller migrerer fra elektroden.
3) Noen elektrodematerialer korroderer under batteridrift.
4) Dendritter dannes på elektroden under sykling, og forårsaker mikro-kortslutninger i batteriet.
5) Aldring og slitasje på separatoren.
6) Irreversible krystallmorfologiendringer forekommer i det aktive materialet under lade-utladningssykluser, og reduserer dermed aktiviteten.
Lagringstid
Batterier opplever kapasitetsendringer etter langvarig lagring; denne egenskapen er kjent som lagringsytelse. Selv om det ikke frigjøres elektrisk energi under lagring, skjer det alltid -selvutladning i batteriet. Selv ved tørr lagring kan utilstrekkelig forsegling tillate fuktighet, luft og karbondioksid å komme inn, noe som utløser korrosjon av de termodynamisk ustabile aktive materialene på de positive og negative elektrodene, noe som fører til oksidasjonsreduksjon-reduksjoner og energitap. Dette er enda mer uttalt ved våt oppbevaring. Størrelsen på denne -selvutladningen uttrykkes som tiden det tar før batterikapasiteten faller til en viss spesifisert kapasitet, kjent som lagringstid (eller holdbarhet).
