Procjena zdravstvenog stanja (SOH).
SOH baterije također se može izraziti kao njezin životni vijek. Vijek trajanja baterije može se podijeliti u dvije vrste na temelju različitih uvjeta uporabe: vijek trajanja pohrane i vijek ciklusa.
Vijek trajanja pohrane predstavlja fenomen starenja i rezultate baterije tijekom pohrane. Tijekom skladištenja, kapacitet baterije se nepovratno smanjuje, a stopa samo{1}}pražnjenja uvelike varira ovisno o okruženju skladištenja. Stoga ubrzanje ili usporavanje brzine starenja baterije ovisi o okruženju skladištenja. Temperatura skladištenja glavni je faktor koji utječe na životni vijek skladištenja i samo-pražnjenje. U usporedbi sa sobnom temperaturom, više temperature skladištenja baterije čine nusreakcije (kao što je korozija) vjerojatnijim, a gubitak metalnih kationa je ozbiljniji; dok se pri niskim temperaturama smanjuje difuzija tvari i elektrokemijske reakcije, čime se smanjuje brzina starenja baterije. Još jedan čimbenik koji utječe na vijek trajanja baterije je SOC vrijednost tijekom skladištenja baterije (ovdje je SOC definiran kao omjer iona na elektrodama). Pri istoj temperaturi skladištenja, ali različitim SOC-ovima skladištenja baterije, put starenja baterije se razlikuje. Pri visokim SOC-ima postoji velika neravnoteža naboja na sučelju elektroda/elektrolit, što potiče elektrokemijske reakcije.
Životni ciklus predstavlja utjecaj korištenja baterije (punjenje i pražnjenje) na bateriju. Starenje baterije događa se neprekidno tijekom punjenja i pražnjenja. Temperatura i struja tijekom korištenja baterije izravno utječu na trajanje ciklusa. Osim toga, čimbenici koji utječu na životni vijek baterije također utječu na trajanje ciklusa, budući da se povezane reakcije događaju bez obzira na to koristi li se baterija ili miruje. Korištenje baterije je egzoterman proces; povišena temperatura ubrzava te reakcije, čime se ubrzava starenje baterije. Osim ovih varijabli, parametri koji se odnose na vijek trajanja su funkcije stanja napunjenosti baterije. Količina izgubljenog napunjenosti tijekom jednog pražnjenja (promjena stanja napunjenosti) ključni je čimbenik sa značajnim utjecajem na starenje baterije. Ovaj fenomen prvenstveno je posljedica degradacije pozitivne elektrode i stvaranja SEI filma tijekom punjenja i pražnjenja jake -struje.
1. Definicija stanja oštećenja (SOH) u baterijama
Različite definicije SOH mogu se izvesti iz različitih perspektiva. Trenutno, najčešće korištene definicije u istraživanju baterija uključuju definiciju unutarnjeg otpora, definiciju dubine pražnjenja i definiciju preostalog punjenja.
(1) Metoda definiranja unutarnjeg otpora
Zdravstveno stanje baterije se pogoršava kako se njezin unutarnji otpor postupno povećava. Zdravstveno stanje baterije (SOH) može se definirati na temelju ovog odnosa:
U formuli, RNEW predstavlja unutarnji otpor baterije u vrijeme proizvodnje; REOL predstavlja unutarnji otpor na kraju životnog vijeka baterije; a R predstavlja unutarnji otpor baterije u njenom trenutnom stanju.
Ključ ove definicije je dobivanje točne vrijednosti unutarnjeg otpora baterije. Njegova prednost su relativno precizni rezultati mjerenja, ali nedostatak je što ne uzima u obzir nazivni kapacitet baterije na koji značajno utječe zdravstveno stanje baterije (SOH).
(2) Definicija dubine pražnjenja (SOH)
Dubina pražnjenja (SOH) baterije odnosi se na omjer kapaciteta koji je baterija ispraznila i vlastitog kapaciteta. Taj je omjer obrnuto proporcionalan broju puta koliko se baterija može ponovno napuniti; to jest, što je veća dubina pražnjenja, to se manje puta može ponovno napuniti. Stoga se SOH može definirati iz perspektive dubine pražnjenja kao: postotak preostalog broja punjenja do maksimalnog broja punjenja na danoj dubini pražnjenja.
(3) Definicija preostalog kapaciteta
Stanje napunjenosti (SOH) definirano je iz perspektive preostalog kapaciteta baterije. Nakon razdoblja korištenja, preostali kapacitet baterije može se izravno izmjeriti. Stoga neka Cnew bude maksimalni kapacitet baterije kada se ne koristi, a Cnorm maksimalni iskoristivi kapacitet baterije. Tada se SOH može definirati kao...
