Kantaman ahdistuksen ja latausinfrastruktuurin puuttumisen lisäksi akun heikkeneminen on myös yksi tärkeimmistä esteistä sähköajoneuvojen toteuttamisessa massoille. Eri tyyppisillä litiumparistoilla on erilaiset elinkaaret kemian mukaan, normaalisti se olisi välillä muutama sata muutamaan tuhanteen. Tämän latausjakson aikana ikääntymisen takia akut menettävät alkuperäisensa, mikä tarkoittaa, että ajoneuvo ei anna yhtä paljon kantamaa kuin sen alkuperäinen suorituskyky yhdellä latauksella. Tätä akkukapasiteetin menetysmittaa kutsutaan akun heikkenemiseksi. Jos haluamme paristojen optimaalisen suorituskyvyn koko niiden elinkaaren ajan, meidän on toteutettava asianmukaiset toimenpiteet paristojen käytössä ja varastoinnissa. Tässä artikkelissa keskustellaan syistäparistojen heikkeneminen sähköautoissa ja miten se voidaan estää. Voit myös lukea tämän artikkelin Sähköajoneuvojen akut, jos haluat oppia lisää EV-akuista ja niiden käytöstä sähköautoissa.
Mitkä ovat akun heikkenemisen syyt?
Akun heikkenemisen tiettyä syytä on vaikea osoittaa, se voi johtua monista tekijöistä. Käyttö- ja säilytysolosuhteet, kuten ylikuormitus, syväpurkaaminen, lataaminen korkealla C-nopeudella, varastointi täydellä SOC: lla, käyttö ja varastointi korkeissa lämpötiloissa, ovat tärkeimmät syyt, jotka vaikuttavat akun kuntoon ja johtavat akun heikkenemiseen. Sisäiset kemialliset reaktiot, kuten anodin kiteisen rakenteen vaurioituminen, SEI-kerroksen muodostuminen ja korroosio, aiheuttavat myös pariston heikkenemistä.
EV-paristojen ylikuormituksen ja syväpurkautumisen vaikutus:
Akun lataaminen maksimitasolleen ja syväpurkaus voi antaa pitkän kantaman, mutta se korostaa akkua. Latauksen ja purkamisen aikana, kun anodimateriaali absorboi ja vapauttaa litiummateriaalia, sen tilavuus vaihtelee. Syklin aikana nämä tilavuuden vaihtelut heikentävät kiteistä rakenteista anodia. Aikana syväpurkautumista akkuja, vaihtelu volyymi tulee olemaan joka aiheuttaa mikro-halkeamat anodille. Tämä altistaa anodihiukkasten uudet osat elektrolyytteille, mikä johtaa SEI: n muodostumiseen. SEI puolestaan lisää akun sisäistä vastusta ja kuluttaa jonkin verran litiumia sen muodostumiseen, mikä johtaa peruuttamattomaan akun kapasiteetin menetykseen.
Litiumparistojen ylilataus vaikuttaa akun negatiiviseen elektrodiin. Ylilataus aiheuttaa dendriitin muodostumisen anodille ja aiheuttaa myös äkillisen jännitteen kasvun, joka liittyy akun sisäisen vastuksen nousuun. Ylilataus aiheuttaa myös sisäisen lämpötilan nousun, joka voi aiheuttaa lämpöpurkauksen ja akun tulipalon.
Lämpötilan vaikutus sähköajoneuvon akkuun:
Periaatteessa litium-ioniakkujen optimaalinen lämpötila-alue on välillä 15 ° C - 35 ° C. Tämän mukavan alueen ulkopuolella toiminta nopeuttaa akun heikkenemistä. On alhainen lämpötila ionisen elektrolyytin sähkönjohtavuus ja litium-ioni-diffuusiokertoimen elektrodeilla vähenee. Akkujen lataaminen matalissa lämpötiloissa vie enemmän aikaa johtuen litium-ionien interkalaation hidastumisesta anodeihin. Tämä johtaa litiumionien laskeutumiseen elektrodin pinnalle ja aiheuttaa pariston heikkenemisen.
Toimivat korkeassa lämpötilassa lyhentää käyttöikää litium-ioni-akkuja. Korkea lämpötila parantaa johtavan suolan (litiumheksafluorifosfaatti) hajoamista elektrolyytteissä. Ja lisää myös epäorgaanisia yhdisteitä SEI-kerroksissa. Tämä lisää paristojen sisäistä impedanssia, mikä lisää sisempien lämpötilojen paristoja. Jos tällainen lämpö jätetään hallitsemattomaksi, se ei vain aiheuta akun heikkenemistä, vaan aiheuttaa myös lämpöajon.
Toinen syy paristojen heikkenemiseen on korroosio. Akun valmistuksessa ei ole vesijäämiä, mikä aiheuttaa korroosiota. LiPF6, elektrolyytissä yleisimmin käytetty litiumsuola, on reaktiivinen vedelle ja muodostaa hydrolyylihapon. Tämä vesihappo on syövyttävää metallikerääjälle, mikä aiheuttaa paristojen heikkenemistä.
Kuinka pidentää EV-pariston käyttöikää?
Akkujen käyttö turvalliselta alueelta johtaa paristojen heikkenemiseen. Vaikka akut on varustettu paristojen hallintajärjestelmällä (BMS), joudumme huolehtimaan akuista sähköajoneuvon pitkän käyttöiän ja optimaalisen suorituskyvyn takaamiseksi.
Vältä täyttä lataamista ja syvää purkautumista: Pitkä käyttöikä ja optimaalinen suorituskyky akun latauksessa ja purkamisessa välillä 80% - 20% SOC. BMS ei salli akun lataamista 100%: iin eikä pura sitä 0%: iin. puskuria on aina 10%.
Vältä nopeaa nopeaa lataamista: Nopea lataaminen johtaa akun lämpötilan nousuun, mikä johtaa edelleen akun heikkenemiseen. Pidennä akun käyttöikää välttämällä nopeaa lataamista, kun se on tarpeetonta.
Älä säilytä paristoja 100% SOC-tilassa tai syväpurkautuneina: Akkuja kannattaa aina varastoida puoliksi ladattuina. kun jätät ajoneuvosi pitkäksi ajaksi, lataa se 50 prosenttiin tai purkaa 50 prosenttiin.
Pidä akku optimaalisessa lämpötilassa: Älä koskaan pysäköi sähköajoneuvoa suorassa auringonvalossa pidempään, kun lämpötila on korkea. Akut on aina parempi pysäköidä varjoon, kun lämpötila on yli 30 0 C