Ацэнка стану здароўя (SOH).
SOH батарэі таксама можна выказаць як працягласць яе жыцця. Тэрмін службы батарэі можна падзяліць на два тыпу ў залежнасці ад розных умоў выкарыстання: працягласць захоўвання і працягласць цыклу.
Тэрмін службы захоўвання адлюстроўвае з'явы старэння і вынікі працы батарэі падчас захоўвання. Падчас захоўвання ёмістасць акумулятара незваротна памяншаецца, а хуткасць сама-разраду значна адрозніваецца ў залежнасці ад асяроддзя захоўвання. Такім чынам, паскарэнне або запаволенне хуткасці старэння батарэі залежыць ад асяроддзя захоўвання. Тэмпература захоўвання з'яўляецца асноўным фактарам, які ўплывае на працягласць захоўвання і сама-разрад. У параўнанні з пакаёвай тэмпературай больш высокія тэмпературы захоўвання батарэі робяць пабочныя рэакцыі (напрыклад, карозію) больш верагоднымі, а страта катыёнаў металу больш сур'ёзнай; у той час як пры нізкіх тэмпературах дыфузія рэчываў і электрахімічныя рэакцыі памяншаюцца, што зніжае хуткасць старэння батарэі. Яшчэ адным фактарам, які ўплывае на тэрмін службы батарэі, з'яўляецца значэнне SOC падчас захоўвання батарэі (тут SOC вызначаецца як суадносіны іёнаў на электродах). Пры аднолькавай тэмпературы захоўвання, але розных SOC батарэі, шлях старэння батарэі адрозніваецца. Пры высокіх SOC існуе вялікі дысбаланс зарадаў на мяжы электрод/электраліт, які спрыяе электрахімічным рэакцыям.
Цыкл жыцця адлюстроўвае ўплыў выкарыстання акумулятара (зарадкі і разрадкі) на акумулятар. Старэнне батарэі адбываецца пастаянна як падчас зарадкі, так і падчас разрадкі. Тэмпература і ток падчас выкарыстання батарэі непасрэдна ўплываюць на тэрмін службы. Акрамя таго, фактары, якія ўплываюць на тэрмін захоўвання акумулятара, таксама ўплываюць на тэрмін службы акумулятара, паколькі адпаведныя рэакцыі адбываюцца незалежна ад таго, выкарыстоўваецца акумулятар ці знаходзіцца ў стане спакою. Выкарыстанне батарэі - гэта экзатэрмічны працэс; павышэнне тэмпературы паскарае гэтыя рэакцыі, тым самым паскараючы старэнне батарэі. Акрамя гэтых зменных, параметры, звязаныя з жыццёвым цыклам, з'яўляюцца функцыямі стану зарада батарэі. Колькасць зарада, страчанага падчас адной разрадкі (змена стану зарада), з'яўляецца вырашальным фактарам, які істотна ўплывае на старэнне батарэі. Гэта з'ява ў першую чаргу звязана з дэградацыяй станоўчага электрода і ўтварэннем плёнкі SEI падчас зарадкі і разрадкі моцным-токам.
1. Вызначэнне стану шкоды (SOH) у батарэях
Розныя азначэнні SOH могуць быць атрыманы з розных пунктаў гледжання. У цяперашні час шырока выкарыстоўваюцца азначэнні ў даследаваннях акумулятара ўключаюць у сябе вызначэнне ўнутранага супраціву, вызначэнне глыбіні разраду і вызначэнне астатняга зарада.
(1) Метад вызначэння ўнутранага супраціву
Стан батарэі пагаршаецца, калі яе ўнутраны супраціў паступова павялічваецца. Прадукцыйнасць акумулятара (SOH) можна вызначыць на аснове наступнай залежнасці:
У формуле RNEW адлюстроўвае ўнутранае супраціўленне батарэі на момант вырабу; REOL уяўляе ўнутранае супраціўленне ў канцы тэрміну службы батарэі; і R уяўляе ўнутраны супраціў батарэі ў яе бягучым стане.
Ключ да гэтага вызначэння - атрыманне дакладнага значэння ўнутранага супраціву батарэі. Яго перавагай з'яўляюцца адносна дакладныя вынікі вымярэнняў, але яго недахопам з'яўляецца тое, што ён не ўлічвае намінальную ёмістасць батарэі, на якую істотна ўплывае стан батарэі (SOH).
(2) Вызначэнне глыбіні разраду (SOH)
Глыбіня разраду (SOH) батарэі адносіцца да суадносін ёмістасці, разраджанай батарэяй, да яе ўласнай ёмістасці. Гэты каэфіцыент зваротна прапарцыйны колькасці перазарадкі батарэі; гэта значыць, чым большая глыбіня разраду, тым меншую колькасць разоў ён можа быць перазараджаны. Такім чынам, SOH можна вызначыць з пункту гледжання глыбіні разраду як: працэнт астатняй колькасці перазарадак да максімальнай колькасці перазарадак на дадзенай глыбіні разраду.
(3) Вызначэнне астатняй ёмістасці
Стан зарада (SOH) вызначаецца з пункту гледжання пакінутай ёмістасці акумулятара. Пасля перыяду выкарыстання астатнюю ёмістасць батарэі можна непасрэдна вымераць. Такім чынам, няхай Cnew будзе максімальнай ёмістасцю батарэі, калі яна не выкарыстоўваецца, а Cnorm будзе максімальнай карыснай ёмістасцю батарэі. Тады SOH можна вызначыць як...
