מהם הסכנות של אחסון ארוך טווח של סוללות ליתיום-יון?

לאחסון ארוך טווח של סוללות ליתיום-יון, כגון ספקי כוח רפואיים, צבאיים וספקי כוח, חשוב במיוחד שלסוללה תהיה ביצועי אחסון טובים לטווח ארוך. החלק הפנימי של סוללת ליתיום יון הוא מערכת אלקטרוכימית מורכבת יחסית. לאחר זמן רב של אחסון, האיזון הפנימי ישתנה בהדרגה. כאשר היא מצטברת במידה מסוימת, הסוללה תעבור לעתים קרובות את השינויים הבאים:

1. מאפיינים פיזיים

על פי ההוכחה בפועל לאחר אחסון הזמן של סוללת ליתיום יון, המאפיינים הפיזיים (מראה, גודל, משקל, וכו ') של הסוללה יעברו שינויים מסוימים, במיוחד מאפייני המראה. מגמה זו של שינוי היא ברורה יותר כאשר הטמפרטורה והלחות של סביבת האחסון אינם טובים.

במקרה של לחות גבוהה, לאחר אחסון ארוך טווח של סוללות ליתיום-יון, הגידול שלה הוא גבוה באופן משמעותי מזה של סוללות להציב תחת לחות נמוכה. לדוגמה, מעטפת הפלדה של הסוללה נוטה להחליד כאשר הלחות גבוהה, וכתוצאה מכך עלייה קלה באיכות. חלודה לא תשפיע על המצב הפנימי של הסוללה, אך היא תשפיע ישירות על משלוח המוצר ותשפיע לרעה על הרכיבים האלקטרוניים התואמים אותה.

2. מאפיינים אלקטרוכימיים

אחסון ארוך טווח של סוללות ליתיום יון יהיו כמה תגובות צד, כגון פירוק אלקטרוליט, פירוק חומר פעיל, תצהיר ליתיום, וכו '. לאחר שהושאר במשך זמן רב, האיזון הפנימי של סוללת הליתיום-יון משתנה בהדרגה. כאשר היא מצטברת במידה מסוימת, הסוללה תעבור שינויים ברורים יותר, אשר ישתקפו ישירות במאפיינים האלקטרוכימיים של הסוללה.

1) קיבולת

שינויי קיבולת האחסון ארוכי הטווח של סוללות ליתיום-יון משתקפים בעיקר בשתי נקודות: האחד הוא הירידה בקיבולת הסוללה, הנגרמת בעיקר על ידי פריקה עצמית; השני הוא העלייה בקיבולת בלתי הפיכה, אשר תלויה בעיקר בתגובת הצריכה הבלתי הפיכה בין המערכת הכימית הפנימית של הסוללה. פריקה עצמית היא בלתי נמנעת בכל סוללות ליתיום-יון. ניתן לחלק את אובדן הקיבולת הנגרם כתוצאה משחרור עצמי לשני סוגים: הפיך ובלתי הפיך: הפיך מתייחס לחלק של הקיבולת שניתן לשחזר בעת טעינת סוללת ליתיום-יון, ואובדן בלתי הפיך מתייחס לקיבולת שלא ניתן לשחזר. עבור יצרני סוללות ומשתמשי סוללות, יש צורך להפחית את אובדן קיבולת הסוללה לאחר אחסון ארוך טווח.

2) התנגדות פנימית

ההתנגדות הפנימית של סוללה מתייחסת להתנגדות בין הקצוות החיוביים והשליליים, והיא סכום ההתנגדות של האספן הנוכחי, חומר אלקטרודה פעיל, סרעפת, אלקטרוליט, ידית מוליך ומסוף. עבור סוללות ליתיום-יון, כך ההתנגדות הפנימית קטנה יותר, כך המתח קטן יותר בעת תקרת הסוללה, כך היא יכולה לפלט יותר אנרגיה. אבל עבור סוללות המאוחסנות במשך זמן רב, ההתנגדות נוטה להגדיל ככל שזמן האחסון גדל. חריגה מהתנגדות מסוימת תגרום לסוללה הפנימית לחרוג מבחינת הביצועים ולהימחק או לבזות. לכן, יש לשים לב לשינוי ההתנגדות של הסוללה במהלך אחסון לטווח ארוך.

לטמפרטורה השפעה רבה על ההתנגדות הפנימית: ב-25°C, ההתנגדות הפנימית של סוללות ליתיום-יון תשתנה ל- 0.57mQ כאשר הן מאוחסנות למשך 32 ימים; ב- 50°C, ההתנגדות הפנימית תגדל ב- 2.64mΩ כאשר הסוללה מאוחסנת למשך חודש אחד; כאשר טמפרטורת הסביבה מגיעה ל- 75C , עמידות הסוללה משתנה במהירות, ולאחר שהושארה לאותו מספר ימים, העלייה בהתנגדות היא 8.18mΩ, פי 14 מזה ב-25°C.

3) מאפייני פריקה

לאחר אחסון ארוך טווח, מאפייני הפריקה של סוללות ליתיום-יון מראים מגמה כלפי מטה. הביצועים בטמפרטורה נמוכה של סוללות המאוחסנות במשך זמן רב מצטמצמים באופן משמעותי.

לסיכום, המאפיינים המקיפים של סוללות ליתיום-יון לאחר אחסון ארוך טווח מראים מגמת ירידה ברורה. כדי להפחית את ההשפעה השלילית של אחסון לטווח ארוך על כל ההיבטים של ביצועי הסוללה, יש לשלוט בהיבטים הבאים:

(1) לשלוט בטמפרטורה ובלחות של סביבת האחסון, ולאחסן את הסוללה בטמפרטורה נמוכה ובסביבה יבשה, אשר תורם לתחזוקה ארוכת טווח של המראה שלה ואת הביצועים הפנימיים שלה.

(2) הפעל מעת לעת את הסוללה. לאחר פרק זמן מסוים של אחסון, טען ושחרר את הסוללה פעם או פעמיים עם זרם קטן, דבר המועיל לצמצום אובדן הקיבולת הבלתי הפיך של הסוללה;

(3) שליטה במצב ההסתערות של הסוללה באחסון לטווח ארוך. המחקר של וו גואוליאנג מראה כי שליטה בקיבולת הסוללה במצב חצי-חשמלי (40% עד 60% מהקיבולת המדורגת) תורמת לאחסון ארוך טווח של הסוללה.