На что влияет емкость аккумулятора: как определить и на что влияет?

Влияет ли ёмкость аккумуляторной батареи на мощность инструмента? 2.0 против 5.0 Ah

В инструментальные комплекты включаются аккумуляторы с разной ёмкостью. Большинство из тех, кто хорошо знаком с аккумуляторными инструментами, знает, что между ампер-часами и мощностью есть зависимость. Но каковы ее масштабы? Чтобы выяснить это, решено было протестировать элементы питания Makita 18V LXT с емкостью 2.0Ah и 5.0Ah.

Вольты и Ампер-часы

В аккумуляторах 18V и 20V Max, чтобы получить номинальные 18 Вольт, используются ряды из 5 ячеек. Каждая ячейка вкладывает свои 3,6V (4V у Max), и в результате их последовательного соединения на выходе получается 18V (5×3,6). В конструкции батареи Makita 2,0Ah один ряд из 5 ячеек. Батарея с емкостью 5,0Ah состоит из 2 рядов, которые соединены параллельно. Это сохраняет напряжение на уровне 18V, но до 5,0 Ah увеличивает количество электричества, выдаваемого за 1 час.

https://makita-line. ru/catalog/akkumulyatory-18-v/ — новые аккумуляторы Макита 18 вольт.

Сразу бросается в глаза, что 5 Ампер-часов, это более чем в два раза больше, чем 2 Ампер-часа, хотя количество ячеек всего лишь удвоено. Это из-за использования разных аккумуляторов. Оба варианта имеют один типоразмер – 18650 (диаметр 18 мм, длина 65 мм), но имеют разную плотность энергии. Получается, что к удвоенному количеству ячеек у более емкой еще и более высокая плотность энергии. Если говорить в общем, то больше ампер-часов означает увеличенное время работы, а бо́льшую мощность означает более высокое напряжение.

Сравнение аккумуляторов Макита 18V LXT 2,0 и 5,0 Ah

18V LXT 2,0Ah

• Модель – BL1820B
• Количество литий-ионных аккумуляторов – 5 шт
• Вес – 0,36 кг
• Время зарядки – 25 мин

18V LXT 5,0Ah

• Модель – BL1850B
• Количество литий-ионных аккумуляторов – 10 шт
• Вес – 0,64 кг
• Время зарядки – 45 мин

Влияет ли ёмкость батареи на мощность инструмента?

Высокоскоростной тест: 1-дюймовое высокоскоростное шнековое сверло

В качестве испытательного материала, из-за его плотности, использовались сложенные вместе плиты OSB для чернового пола.

В реальной работе сверлить 5 слоев плиты не приходится, но такое решение нивелирует проблемы, возникающие из-за узлов или других несоответствий в структуре пиломатериалов. Тестирование проводилось высокоскоростными 1-дюймовыми шнековыми сверлами Bosch Daredevil. С этими супер-гладкими сверлами 5,0 Ah показала небольшое преимущество в пределах 4,33-4,48 секунд.

С более емкой батареей сверление шнековым сверлом ускорилось на 3,35%.

Высокоскоростной тест: 1-дюймовое перовое сверло

Для проведения теста использовался тот же материал и 1-дюймовые перовые сверла Bosch Daredevil. Они сверлят не так плавно, как шнековые, и требуют немного большей мощности. Но сверлить на высокой скорости все еще позволяют. За счет формы небольшой промежуток во времени при использовании разных батарей, который был зафиксирован в первый раз, увеличился до 3,59-4,00 секунд.

С более емкой батареей сверление перовым сверлом ускорилось на 10,25%.

Низкоскоростной тест: 1,5-дюймовое корончатое сверло

Для проведения низкоскоростного теста вместе сложили две необработанные доски сечением 50×100 мм. Сверлили полуторадюймовым корончатым сверлом Milwaukee Switchblade. Поскольку с очередным сверлом возросла требуемая мощность, увеличился и разрыв между временем сверления с использованием разных аккумуляторов. Инструменту с батареей на 5,0Ah понадобилось 10,28 секунд, а с 2,0Ah понадобилось 12,08 сек.

С более емкой батареей сверление корончатым сверлом ускорилось на 14,90%.

Низкоскоростной тест: корончатое сверло диаметром 2-9/16

Последний тест проведен корончатым сверлом Switchblade диаметром 2-9/16, требующим от дрели гораздо большей мощности. И опять аккумуляторы емкостью 5,0Ah показали свое преимущество. Сверление с менее емкой батареей заняло 11,26 секунд против 14,60 секунд с батареей на 5,0Ah.

С более емким источником питания сверление корончатым сверлом 2-9/16 ускорилось на 25,88%.

Ёмкость аккумуляторой батареи влияет на мощность инструмента, но почему?

Резонно, что если обе батареи имеют на выходе по 18 Вольт, их заряд должен влиять только на время работы, но не на мощность. Некоторое представление о том, почему происходит по-другому, дает более пристальный взгляд на конструкцию аккумуляторного блока. Мощность измеряется в ваттах, и вы можете рассчитать ее, умножив вольты на амперы. Дрели действительно нужно 18V от источника питания, так что это значение остается постоянным. Значит, количество аккумуляторов имеет отношение только к току.

Допустим, дрели Makita XFD07 требуется 360W мощности, чтобы просверлить следующее отверстие. При условии, что напряжение равно 18V, каждая должна обеспечивать ток силой 20A (18V × 20A = 360W). Каждый аккумулятор блока должен давать ток одинаковой силы, поскольку при последовательном соединении этот параметр не суммируется. А значит, все 5 ячеек батареи емкостью 2,0Ah должны поставлять ток силой 20A каждая. В аккумуляторном блоке емкостью 5,0Ah есть два параллельно соединенных ряда ячеек. Это означает, что для получения суммарных 20A от каждой ячейки требуется только по 10A.

Десяти ячейкам, каждая из которых работает наполовину, намного легче поддерживать уровень мощности. Чем сложнее задача, тем сложнее пяти ячейкам, работающим в полную силу, быть настолько же эффективными. То же самое происходит и с длительностью работы батареи между зарядами.

Итоги

Теперь, когда мы знаем, как именно на мощность инструмента влияет емкость аккумуляторной батареи, все выглядит просто. При выполнении более легких задач аккумулятор большего размера не имеет особого преимущества, поэтому сэкономьте на весе и возьмите меньшую батарею. В средних и тяжелых условиях разница будет существенной, и будет оправданным использование батареи большей емкости.

Источник: https://servismakita.ru/remont/ — ремонт электроинструментов Макита.

Реклама

Подписывайтесь на Пруфы.рф в Google News, Яндекс.Новости и на наш канал в Яндекс.Дзен, следите за главными новостями России и Башкирии.

На что влияет емкость аккумулятора автомобиля — характеристики АКБ

Еще не так давно были известны только свинцово-кислотные сурьмянистые АКБ. Это достаточно мощные источники постоянного тока, которые вполне справлялись со своими обязанностями. Со временем количество разного электрического оборудования в автомобиле увеличилось, и штатных возможностей батарей стало недостаточно. Возникла необходимость повышать ток, уменьшать габариты и увеличивать емкость аккумулятора автомобиля. Для этого были придуманы новые технологии и внедрены более совершенные материалы, позволившие сделать долговечные стартерные и тяговые элементы питания.

Определение емкости АКБ

У каждого аккумулятора есть целый набор параметров. В него входят следующие характеристики:

1. Пусковой ток — величина, выраженная в Амперах и показывающая силовые возможности источника питания. Чем больше характеристика, тем более мощный крутящий момент АКБ создает. Есть 3 стандарта: EN, DIN и японский. Первые два отличаются между собой в 1,7 раза, потому что испытания проводятся при других условиях. Например, батарея 350 А по DIN соответствует АКБ 600 А по EN.
2. Номинальное напряжение — величина, выраженная в Вольтах, указывающая потенциал источника. В нормальном заряженном состоянии оно должно быть 12,7 В. Косвенно по напряжению можно судить о величине заряда элемента АКБ и общем состоянии. Если на аккумуляторной батарее оно не повышается более 9 В, это указывает на короткое замыкание в одной из ячеек.
3. Емкость свинцово-кислотного аккумулятора — это энергетическая величина, выражаемая в А/ч, которая указывает на длительность работы элемента питания. Чем цифра больше, тем и большее количество циклов выдержит батарея.

Емкость влияет на продолжительность работы, которая определяется в единицах времени. В простом понимании ее можно характеризовать как вместительность — то есть, она наглядно показывает, какое количество заряженных частиц может быть вмещено в структуру источника.

Первые батареи были менее энергоемкими. Данная величина аккумулятора автомобиля тех лет могла быть равна 10-30 А, потому что технологии их производства еще не были совершенными или настолько развитыми, как сейчас. В современное время, при меньших размерах батареи стали более вместительными. Для легковых автомобилей применяются элементы питания до 100 А/ч на грузовых — от 80 А/ч.

Емкость характеризует энергетический объем, но при этом батареи одного размера могут обладать разной емкостью, отличающейся на несколько десятков А/ч. Это связано с разными технологиями изготовления, но при этом общий принцип всегда остается единым: есть обкладки или решетки, погруженные в жидкий или гелеобразный электролит. В решетках содержится паста, способная накапливать заряженные ионы. Емкость косвенно показывает, сколько может вместиться этих самых ионов. Соответственно, для ее увеличения нужно делать решетки больше. Поэтому есть естественный предел, который ограничивается габаритами корпуса.

Как измерить емкость аккумулятора?

Чтобы понять, что такое емкость аккумулятора и на что она влияет, нужно разобраться в сущности определения. Емкость отражает время, в течение которого батарея сможет обеспечивать ток заданной величины. Рассмотрим пример автомобильной батареи с емкостью 65 А/ч.

Если к такой АКБ подключить нагрузку сопротивлением 1,2 Ома, то через нее пойдет ток, равный 10А. Если разделить 65 А/ч на 10А, мы получим время, в течение которого источник питания должен обеспечивать ток с указанной силой. В данном примере получается 6,5 часов. Многие спросят: как же так, если на батареях написаны также цифры 600 А или 590 А? Если их разделить на 10, получится намного больше! Но дело в том, что пусковой ток измеряется практически мгновенно. По стандарту EN проводится 2 цикла измерений: 10 и 30 секунд при полной и 60%-ой загруженности.

Емкость, как энергетическая характеристика аккумулятора, определяет время работы батареи на машине. Так как она используется практически только для запуска двигателя и питания оборудования при остановленном моторе, правильнее говорить, что она указывает на количество пусков. Именно этот параметр является наиболее показательным, так как данную величину можно измерить и самостоятельно, без всякого оборудования. Достаточно выполнить n-е количество пусков стартера автомобиля, пока напряжение не упадет до состояния 10,3 В, то есть до полной разрядки.

На этом же принципе работает измерение представленного показателя. Чтобы определить этот важный параметр, можно провести элементарный опыт:

1. Предварительно зарядите источник постоянного тока до состояния полного заряда. На нем должно быть напряжение 12,7 В.
2. Найдите у себя пару ламп на 12 В с мощностью 60 Вт каждая. Важно, чтобы они не превышали 120 Вт суммарно. На батарею нельзя длительно воздействовать большими токами. Она, как известно, работает в импульсном режиме, поэтому величину следует ограничить 10 А.
3. Подключите к батарее лампы вместе с прибором для контроля тока — это может быть амперметр, но также можно измерять напряжение на одной из ламп, если нет амперметра или мультиметра.
4. Засеките время с подключения цепи к АКБ и до момента, когда напряжение упадет до 10,3 В. Это важно, потому что при более глубоком разряде начнутся необратимые химические процессы, которые приведут к деградации пластин и их последующему разрушению.

Вы получите время, в течение которого батарея обеспечивала заданный высокий рабочий ток. Останется только его умножить на величину тока в цепи. Таким образом, можно определить общее состояние аккумуляторной батареи. Если полученная в ходе эксперимента цифра практически равна той, которая указана в паспорте, то батарея еще вполне исправна.

Как выбрать батарею по емкости?

Емкость зависит от технологии и геометрии источника постоянного тока. Например, АКБ с длиной корпуса 242 мм не может вместить в себя более 70 А/ч по конструктивным особенностям. В нее попросту не вмещается больше активной пасты, но если есть возможность увеличить ее с 65 до 70 А/ч, то это лучше сделать. Работа такой батареи будет продлена на несколько запусков ДВС. Что касается генератора, то он рассчитан на максимальный зарядный ток 120 А, чего с лихвой хватит для полной зарядки даже батарей с увеличенной емкостью.

 

Что делать, если в Шевроле Нива горит аккумулятор? >

Емкость аккумулятора и аккумуляторной батареи

Емкость аккумулятора и аккумуляторной батареи

Емкостью аккумулятора называют количество электричества, выраженное в ампер-часах, которое отдает полностью заряженный аккумулятор при непрерывном разряде постоянной силой тока до определенного конечного напряжения. По ГОСТ 959.0—71 номинальная емкость С20 стартерных батарей гарантируется при непрерывном 20-часовом разряде батареи силой тока, равной 0,05Сзо, до напряжения 1,75 В на отстающем аккумуляторе, средней температуре электролита 25 °С и его начальной плотности 1,285 г/см.

Для определения емкости батареи ее сначала полностью заряжают силой тока I — 0,1 С20 и доводят плотность электролита до 1,285 г/см3, а затем разряжают силой тока I = 0,05 С20 до тех пор, пока на одном из отстающих аккумуляторов напряжение не понизится до 1,75 В.

При стартерном режиме разряда батарею разряжают силой тока 1 — 3 С20. Если начальная температура электролита была +25 °С, разряд батареи прерывают, когда на одном из аккумуляторов напряжение понизится до 1,5 В; при начальной температуре электролита —18 °С эта величина должна составлять 1В.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Емкость батареи при 20-часовом режиме разряда больше емкости при Ю-часовом режиме разряда в 1,13 — 1,14 раза.

Емкость батареи при последовательном соединении одинаковых по емкости аккумуляторов равна емкости одного аккумулятора, а э. д. с. батареи равна сумме э. д. с. аккумуляторов, входящих в батарею.

При параллельном соединении аккумуляторов в батарею ее емкость равна сумме емкостей всех аккумуляторов, а э. д. с. батареи равна э. д. с. одного аккумулятора.

В практике обычно параллельно соединяют 12-вольтные батареи с целью увеличения емкости для пуска двигателя стартером, потребляющим большую силу тока.

При эксплуатации батарей разрядная емкость аккумуляторов зависит от следующих основных факторов: массы и пористости активной массы положительных и отрицательных пластин; силы разрядного тока; температуры электролита; плотности электролита; химической чистоты серной кислоты, воды и материалов, из которых изготовлены решетки и активная масса пластин; чистоты поверхности крышек аккумуляторов батареи; длительности работы пластин и др.

Увеличить емкость аккумулятора при одной и той же массе пластин можно путем увеличения количества пластин за счет уменьшения их толщины и увеличения пористости активной массы. При большем количестве пластин, меньшей их толщине и большей пористости активной массы увеличивается площадь соприкосновения активной массы с электролитом, облегчается проникновение электролита в глубокие слои активной массы, а следовательно, увеличивается количество активной массы, участвующей в химических реакциях, что повышает емкость аккумулятора.

Сила разрядного тока оказывает значительное влияние на емкость аккумуляторной батареи. При увеличении силы разрядного тока, особенно при включении стартера, внутри пор активной массы положительных пластин быстро образуется большое количество воды, поэтому плотность электролита в порах значительно снижается. Следовательно, поверхностные слои активной массы пластин будут омываться более плотным электролитом и вследствие более интенсивного участия их в химических процессах разряжаются быстрее, а образующийся при этом сернокислый свинец закупоривает поры активной массы, уменьшая поступление свежего электролита внутрь пластин. Кроме того, кристаллы PbS04 покрывают стенки пор активной массы. Вследствие этого затрудняется использование химической энергии, запасенной во внутренних слоях активной массы пластик, и ее преобразование в электрическую энергию, что приводит к уменьшению разрядной емкости батареи. Этот фактор нужно учитывать при пуске двигателя стартером, особенно в зимнее время.

При 10-часовом режиме разряда работает около 50% активной массы пластин, а при стартерном режиме—не более 15%.

В соответствии с ГОСТ 959.0-71 при непрерывном разряде батареи ЗСТ-80 силой тока / = 0,05 С20, равной 4А, она отдает 80 А • ч, т. е. 100% номинальной емкости; при силе тока десятичасового режима, равной 7А, батарея отдает 70 А • ч, или 87,5%, а при силе тока / = 3 С20, равной 240 А, она отдает только 20 А • ч, или 25% емкости (рис. 8 и 9). Приведенные величины емкости получены при средней температуре электролита +25 °С для батареи с одинарными сепараторами.

С увеличением силы разрядного тока значительно уменьшается плотность электролита в порах активной массы положительных пластин, вследствие чего понижается э.д.с. и напряжение аккумулятора. Кроме того, напряжение понизится в результате увеличения падения напряжения внутри аккумулятора. Из-за быстрого снижения напряжения приходится преждевременно прекращать разряд батареи, и значительная часть разрядной емкости останется неиспользованной.

Во избежание образования крупных труднорастворимых кристаллов сернокислого свинца разряд аккумулятора при 10-часовом режиме разряда прекращают при конечном напряжении 1,7 В; при 20-часовом режиме — 1,75 В, а при стартерном режиме разряда силой тока 3 Сго и начальной температуре электролита + 25 °С — при конечном напряжении 1,5 В и при стартерном режиме разряда силой тока 3С20 и начальной температуре электролита —18 °С — при конечном напряжении 1В.

При двойных сепараторах повышается внутреннее сопротивление батареи, вследствие чего при ее разряде быстрее снижается напряжение до допустимого предела, что вызывает необходимость более раннего прекращения разряда батареи. Применение двойных сепараторов снижает продолжительность стартер-ного разряда примерно на 10%, а следовательно, и емкость батареи уменьшается на 10%.

Большое влияние на разрядную емкость оказывает температура электролита. Номинальная емкость гарантируется при температуре электролита +25 °С.

Рис. 1. Разрядные характеристики аккумулятора емкостью 80 А-ч при различной силе разрядного тока и температуре электролита +25 °С ЗСТ-80 от силы разрядного тока при температуре электролита +25 °С

Рис. 2. Зависимость емкости аккумуляторной батареи

Рис. 3. Зависимость емкости аккумуляторной батареи ЗСТ-80 от температуры электролита при силе разрядного тока 240 А

С понижением температуры увеличивается вязкость электролита, что затрудняет его проникновение в поры глубоких слоев активной массы пластин; при этом поверхностные слои активной массы быстрее преобразуются в PbS04 и кристаллы PbS04 закрывают поры активной массы, а поэтому химическая энергия, запасенная в глубоких слоях активной массы пластин, полностью не используется, а разрядная емкость батареи понижается. При понижении температуры электролита ниже +25 °С емкость аккумуляторной батареи при ее разряде силой тока, соответствующей 0,05. уменьшается на 1% на каждый градус понижения температуры, а при большей силе разрядного тока — на большую величину.

При увеличении температуры электролита с +25 до +45 °С емкость аккумуляторной батареи будет на 10 — 14% выше номинальной. Однако при этом возможно сильное коробление пластин, оползание активной массы и разрушение решеток положительных пластин.

Влияние понижения температуры электролита на емкость аккумуляторной батареи сильно сказывается в зимнее время при пуске двигателя стартером. Так, при разряде батареи ЗСТ-80 силой тока 240 А (3 С20) при температуре электролита +25 °С разрядная емкость батареи раьна 20 А • ч, что соответствует приблизительно 25% номинальной, а при той же силе разрядного тока, но при температуре электролита —18 °С, разрядная емкость будет равна 12 А-ч, что составляет около 15% номинальной емкости батареи.

Для получения большей величины разрядной емкости в зимнее время батарею утепляют, особенно со стороны крышек аккумуляторов, так как около 80% тепла излучается от межаккумуляторных перемычек.

Емкость аккумуляторной батареи зависит от срока службы аккумуляторов. В начале эксплуатации емкость новой батареи возрастает вследствие увеличения количества активной массы пластин, преобразующейся в перекись свинца и губчатый свинец (активная масса «разрабатывается»), но при длительной эксплуатации емкость батареи снижается из-за выпадения активной массы или ее отслаивания от решеток пластин, образования крупнокристаллического сернокислого свинца, уплотнения активной массы отрицательных пластин и по другим причинам.

5 основных факторов, влияющих на эффективность промышленных батарей

Что такое эффективность батарей?  

Выбирая аккумулятор для погрузочно-разгрузочного оборудования, занятые менеджеры автопарка задают один вопрос: насколько энергоэффективен аккумулятор? Другими словами, какую отдачу мы можем получить за наши деньги?

Проще говоря, КПД батареи — это количество энергии, которое вы можете получить от батареи, по отношению к количеству энергии, вложенной в нее.

Количество энергии, которое вы получаете, всегда будет меньше того, что вы вкладываете, однако есть определенные факторы, влияющие на эту разницу.

 

Кулоновский КПД и КПД по напряжению

Энергоэффективность батареи можно измерить двумя способами: кулоновский КПД (КЭ) и КПД по напряжению.

CE измеряет передачу электронов во время зарядки и разрядки, а также количество электронов, потерянных в течение полного цикла. Для этих измерений часто используется кулоновский счетчик. Чем выше CE, тем ниже потери электронов и тем дольше срок службы батареи.

Эффективность напряжения — это разница напряжений при зарядке и разрядке батареи. Эта разница вызвана так называемым перенапряжением.

Каждая перезаряжаемая батарея должна заряжаться при более высоком напряжении, чем напряжение разрядки. Эта разница является ключевой для определения эффективности батареи.

Пять ключевых факторов влияют на эффективность промышленных аккумуляторов и два описанных выше метода измерения.

• Ток заряда
• Состояние заряда
• Внутреннее сопротивление
• Температура батареи
• Срок службы батареи  

1: Ток заряда

Для литий-ионных аккумуляторов «наилучшей практикой» зарядки является поддержание контроля тока на умеренном уровне, чтобы максимизировать эффективность и срок службы аккумулятора.

Вот почему: в процессе зарядки происходят изменения во внутренней химии аккумулятора, и зарядка большим током усугубляет эти эффекты.

Атомы лития и электролиты накапливаются на поверхности графитового анода, образуя слой, называемый интерфейсом твердого электролита (SEI), который защищает анод, но также со временем становится толще и может препятствовать доступу ионов к аноду, если он слишком толстый.

На катоде образуются аналогичные отложения ионов лития, которые могут вызвать окисление электролита и привести к тепловому разгону.

Слишком низкий зарядный ток продлевает срок службы батареи, но снижает ее емкость. Это также неэффективно по времени.

Литий-ионные аккумуляторы часто рассчитаны на зарядку всего за час, поскольку потеря эффективности иногда менее важна, чем потеря времени.

 

2: Состояние заряда

Состояние заряда аккумулятора для электромобиля, такого как вилочный погрузчик, эквивалентно указателю уровня топлива — это уровень заряда относительно его емкости в любой момент времени.

На протяжении всего цикла разрядки выходное напряжение постепенно падает по мере снижения SoC. Литий-ионные аккумуляторы имеют гораздо более низкую скорость снижения напряжения, чем свинцово-кислотные аккумуляторы.

 

Потеря емкости, которую испытывают аккумуляторы при циклировании при высоких температурах, напрямую связана с их SoC: чем выше SoC, тем сильнее потеря емкости.

Важно знать SoC батареи, чтобы максимизировать ее эффективность. Из-за плоской кривой разряда счетчик кулонов часто является единственным способом точного измерения и отслеживания SoC для литий-ионных аккумуляторов. Большинство систем просто измеряют выходное напряжение для оценки SoC, но этот метод может быть неточным и зависит от температуры, поверхностного заряда и возраста.

 

3: Внутреннее сопротивление

Внутреннее сопротивление батареи зависит от многих факторов, включая размер, возраст, силу тока и химический состав. Чем ниже внутреннее сопротивление, тем легче аккумулятору работать. Литий-ионные аккумуляторы имеют одно из самых низких внутренних сопротивлений.

В литий-ионных батареях SEI на аноде способствует высокому внутреннему сопротивлению, блокируя взаимодействие с графитом.

Слой SEI необходим для функционирования батареи, поскольку он стабилизирует систему и увеличивает срок службы, но его воздействие со временем может увеличить внутреннее сопротивление.

Производители литий-ионных аккумуляторов используют добавки к электролиту аккумулятора, чтобы частично уменьшить этот эффект и предотвратить слишком сильное ограничение SEI-пленки.

Большинство производителей держат формулу присадки в секрете, но широко распространен виниленкарбонат, который очень эффективно поддерживает низкое внутреннее сопротивление по мере использования и старения.

 

4: Battery Temperature

Lithium-ion batteries should be charged at a range of 32 ° F through 113 ° F, and discharged between -4 ° F до 131 ° F. Их характеристики зарядки и разрядки остаются хорошими при более высоких температурах по сравнению с другими батареями, но чем больше они подвергаются воздействию высоких температур, тем короче срок их службы.

При температуре ниже 41 ° F следует уменьшить ток заряда.

Высокие температуры вызывают окисление катодного электролита, что может привести к внезапной потере емкости.

Зарядка литий-ионного аккумулятора при температурах ниже точки замерзания вызывает постоянное накопление SEI на аноде, что повреждает аккумулятор и снижает его емкость.

 

5: Возраст батареи

Кажется очевидным, что чем дольше стареет батарея, тем менее она эффективна, но срок службы батареи измеряется не только годами.

Как правило, срок службы литий-ионных аккумуляторов составляет 2000–3000 циклов, что значительно больше, чем срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов, составляющий 1000–1500 циклов.

Как выглядит старение батареи? Аккумулятор испытает необратимую потерю емкости. Жидкие электролиты медленно высыхают или затвердевают, а на электродах образуется слой ионов лития.

Перезарядка, длительные циклы и экстремальные температуры ускоряют процесс старения литий-ионного аккумулятора. Чтобы максимально продлить срок службы литий-ионного аккумулятора, лучше всего заряжать его при умеренной (комнатной) температуре.

 

Какой аккумулятор для вилочного погрузчика самый эффективный?

Литий-ионные аккумуляторы имеют один из самых высоких рейтингов CE среди всех типов перезаряжаемых аккумуляторов — 99 % или выше. Это самые эффективные аккумуляторы. Свинцово-кислотные батареи ниже примерно на 90%, а батареи на основе никеля ближе к 80%. Эта эффективность падает при высоких скоростях зарядки. Литий-ионный остается близким к 90% при скорости заряда 1C, в то время как эффективность свинцово-кислотного падает ниже 50%.

Литий-ионные аккумуляторы:

• Имеют больший срок службы как по количеству циклов, так и по сохранению емкости с течением времени, чем свинцово-кислотные аккумуляторы
• Можно частично заряжать снова и снова, в то время как для свинцово-кислотных аккумуляторов требуется еженедельная перезарядка/выравнивание для балансировки элементов и удаления сульфатации
• Поддержание высокого выходного напряжения при более низком уровне заряда, в то время как напряжение свинцово-кислотных аккумуляторов снижается по мере снижения их SoC
• Может работать при более высоких температурах по сравнению со свинцово-кислотными и при более низких температурах со встроенными нагревателями

Если вы хотите получить максимальную отдачу от своего погрузочно-разгрузочного оборудования, литий-ионные аккумуляторы будут наиболее эффективным решением для работы в несколько смен. Поскольку литий-ионные батареи могут работать до 3 смен, а свинцово-кислотные батареи — только 1–2 смены, решение о переходе на литий-ионную технологию дается легче.

 

Правильный уход продлевает срок службы литий-ионного аккумулятора

Скачать эту статью в формате .PDF Этот тип файла включает в себя графику и схемы высокого разрешения, если это применимо.

Перезаряжаемые литий-ионные и литий-ионные полимерные аккумуляторы распространены повсеместно, и причина вполне оправдана. По сравнению с другими перезаряжаемыми батареями, литий-ионные батареи имеют более высокую плотность энергии, более высокое напряжение элемента, низкий саморазряд и очень длительный срок службы, они экологически безопасны, а также просты в зарядке и обслуживании. Также из-за их относительно высокого напряжения (2,9V до 4,2 В), многие портативные устройства могут работать от одной ячейки, что упрощает общую конструкцию изделия.

В зависимости от приложения может возникнуть спор о том, какая характеристика батареи является наиболее важной. Слишком много внимания уделялось увеличению емкости литий-ионных аккумуляторов, чтобы обеспечить максимальное время работы продукта при наименьших физических размерах. Бывают случаи, когда более длительный срок службы батареи, большее количество циклов зарядки или более безопасная батарея важнее емкости батареи.

Прежде чем говорить о роли зарядного устройства в продлении срока службы батареи, давайте рассмотрим характеристики литий-ионной батареи. Литий — один из самых легких металлов, один из самых реакционноспособных и обладает самым высоким электрохимическим потенциалом, что делает его идеальным материалом для аккумуляторов. Литий-ионная батарея не содержит лития в металлическом состоянии, а вместо этого использует ионы лития, которые перемещаются между катодом и анодом батареи во время заряда и разряда соответственно.

Несмотря на то, что существует множество различных типов литий-ионных аккумуляторов, самые популярные химические вещества, которые сейчас производятся, можно сузить до трех, и все они связаны с их катодными материалами. Литий-кобальтовая химия стала более популярной в ноутбуках, камерах и сотовых телефонах, в основном из-за ее большей емкости для зарядки. Другие химические вещества зависят от потребности в больших токах разряда или повышенной безопасности, или где стоимость является движущим фактором. Кроме того, разрабатываются новые гибридные литий-ионные аккумуляторы, основанные на комбинации катодных материалов, объединяющих лучшие свойства каждого химического состава.

В отличие от других аккумуляторов, технология литий-ионных аккумуляторов еще не достигла совершенства. Продолжаются исследования новых типов батарей, которые имеют еще большую емкость, более длительный срок службы и улучшенную производительность, чем современные батареи. Таблица выделяет некоторые важные характеристики каждого типа батареи.

Литий-ионные полимерные батареи

Обладая характеристиками, аналогичными характеристикам стандартной литий-ионной батареи, вы можете заряжать и разряжать литий-ионную полимерную батарею аналогичным образом. Основное различие между ними заключается в том, что полимер с твердой ионной проводимостью заменяет жидкий электролит, используемый в стандартной литий-ионной батарее, хотя большинство полимерных батарей также содержат электролитную пасту для снижения внутреннего сопротивления элемента. Отсутствие жидкого электролита позволяет размещать полимерную батарею в пакете из фольги, а не в тяжелом металлическом корпусе, который требуется для стандартных литий-ионных батарей. Литий-ионные полимерные батареи набирают популярность из-за их рентабельной производственной гибкости, которая позволяет изготавливать их самых разных форм, в том числе очень тонких.

Все аккумуляторы изнашиваются, и литий-ионные не исключение. Производители аккумуляторов обычно считают окончанием срока службы аккумулятора, когда емкость аккумулятора падает до 80% от номинальной емкости. Тем не менее, батареи по-прежнему могут обеспечивать полезную мощность ниже 80% зарядной емкости, хотя они обеспечивают более короткое время работы.

Число циклов зарядки/разрядки обычно используется для обозначения срока службы батареи, но срок службы батареи и срок службы батареи (или срок службы) могут различаться. Зарядка и разрядка в конечном итоге уменьшат количество активного материала батареи и вызовут другие химические изменения, что приведет к увеличению внутреннего сопротивления и необратимой потере емкости. Но безвозвратная потеря емкости происходит и тогда, когда батарея не используется. Постоянная потеря емкости является максимальной при повышенных температурах, когда напряжение батареи поддерживается на уровне 4,2 В (полностью заряженная).

Для максимального срока хранения батареи следует хранить с зарядом 40 % (3,6 В) при температуре 40°F (в холодильнике). Возможно, одно из худших мест для литий-ионной батареи — это портативный компьютер при ежедневном использовании на рабочем столе с подключенным зарядным устройством. Ноутбуки обычно нагреваются или даже нагреваются, что приводит к повышению температуры аккумулятора, а зарядное устройство поддерживает уровень заряда аккумулятора около 100%. Оба эти условия сокращают срок службы батареи, который может составлять от шести месяцев до года. Если возможно, пользователь должен быть проинструктирован о необходимости извлечь аккумулятор и использовать адаптер переменного тока для питания портативного компьютера, когда он используется в качестве настольного компьютера. Аккумулятор ноутбука, за которым правильно ухаживают, может прослужить от двух до четырех лет и более.

Существует два типа потери емкости аккумулятора: восстанавливаемая потеря и необратимая потеря. После полной зарядки литий-ионный аккумулятор обычно теряет около 5 % емкости в течение первых 24 часов, затем приблизительно 3 % в месяц из-за саморазряда и дополнительно 3 % в месяц, если в аккумуляторном блоке есть схема защиты аккумулятора. . Эти потери на саморазряд происходят, когда температура батареи остается около 20°C, но они значительно увеличиваются при более высокой температуре, а также по мере старения батареи. Эта потеря емкости может быть восстановлена ​​путем подзарядки аккумулятора.

Необратимая потеря емкости, как следует из названия, относится к необратимой потере, которая не может быть восстановлена ​​путем зарядки. Необратимая потеря емкости в основном связана с количеством полных циклов зарядки/разрядки, напряжением батареи и температурой. Чем больше времени батарея остается на уровне 4,2 В или 100% заряда (или 3,6 В для литий-ионного фосфата), тем быстрее происходит потеря емкости. Это верно независимо от того, заряжается ли батарея или просто находится в полностью заряженном состоянии с напряжением около 4,2 В. Постоянное поддержание литий-ионной батареи в полностью заряженном состоянии сократит срок ее службы. Химические изменения, которые сокращают срок службы батареи, начинаются при ее изготовлении, и эти изменения ускоряются из-за высокого напряжения покоя и высокой температуры. Постоянная потеря емкости неизбежна, но ее можно свести к минимуму, соблюдая передовые методы работы с батареями при зарядке, разрядке или простом хранении батареи. Использование циклов частичного разряда может значительно увеличить срок службы, а зарядка менее чем на 100 % может еще больше увеличить срок службы батареи.

Буква «C» — это обозначение батареи, используемое для обозначения заявленной производителями батареи разрядной емкости батареи, измеряемой в миллиампер-часах. Например, батарея емкостью 2000 мА·ч может обеспечивать нагрузку 2000 мА в течение одного часа, прежде чем напряжение элемента упадет до напряжения нулевой емкости. В том же примере зарядка аккумулятора со скоростью C/2 будет означать зарядку током 1000 мА (1 А). Значение C важно для зарядных устройств, поскольку оно определяет правильный требуемый зарядный ток и время, необходимое для полной зарядки аккумулятора. При обсуждении методов завершения минимального зарядного тока батарея емкостью 2000 мАч с использованием C/10 завершит цикл зарядки, когда зарядный ток упадет ниже 200 мА.

Обычно сочетание нескольких факторов увеличивает или уменьшает срок службы батареи. Для увеличения срока службы

• Используйте циклы частичного разряда

  Использование только 20% или 30% емкости аккумулятора перед зарядкой значительно продлит срок службы. Как правило, от 5 до 10 циклов неглубокой разрядки равны одному циклу полной разрядки. Хотя количество циклов частичного разряда может исчисляться тысячами, содержание батареи в полностью заряженном состоянии также сокращает срок службы батареи. По возможности следует избегать циклов полного разряда (до 2,5 В или 3 В, в зависимости от химического состава).

• Избегайте зарядки до 100% емкости

  Это можно сделать, выбрав более низкое напряжение холостого хода. Уменьшение напряжения холостого хода увеличивает цикл и срок службы за счет уменьшения емкости батареи. Падение напряжения покоя от 100 мВ до 300 мВ может увеличить срок службы от двух до пяти и более раз. Литий-ионные кобальтовые химические вещества более чувствительны к более высокому напряжению подзаряда, чем другие химические вещества. Литий-ионные фосфатные элементы обычно имеют более низкое плавающее напряжение, чем более распространенные литий-ионные батареи.

• Выберите правильный метод завершения зарядки

  Выбор зарядного устройства с минимальным током зарядки (C/10 или C/x) также может продлить срок службы батареи, не заряжая ее до 100% емкости. Например, окончание цикла зарядки, когда ток падает до C/5, аналогично снижению напряжения подзаряда до 4,1 В. В обоих случаях батарея заряжается примерно до 85 % емкости, что является важным фактором для срока службы батареи. .

• Ограничение температуры батареи

  Ограничение экстремальных температур аккумулятора продлевает срок его службы, особенно запрещается зарядка при температуре ниже 0°C. Зарядка ниже 0°C способствует металлизации анода батареи, что может привести к внутреннему короткому замыканию, выделяющему тепло и делающему батарею нестабильной и небезопасной. Многие зарядные устройства для аккумуляторов имеют средства для измерения температуры аккумулятора, чтобы гарантировать, что зарядка не произойдет при экстремальных температурах.

• Избегайте высоких зарядных и разрядных токов

  Высокие зарядные и разрядные токи сокращают срок службы. Некоторые химические вещества больше подходят для более высоких токов, такие как литий-ионный марганец и литий-ионный фосфат. Высокие токи создают чрезмерную нагрузку на батарею.

• Избегайте очень глубоких разрядов (ниже 2 В или 2,5 В)

  Очень глубокие разряды быстро и навсегда повредят литий-ионный аккумулятор. Внутреннее металлическое покрытие может вызвать короткое замыкание, что сделает аккумулятор непригодным для использования и небезопасным. Большинство литий-ионных аккумуляторов имеют в своих аккумуляторных блоках защитную схему, которая размыкает соединение с аккумулятором, если напряжение аккумулятора ниже 2,5 В или превышает 4,3 В, или если ток аккумулятора превышает заданный пороговый уровень при зарядке или разрядке.

Методы зарядки

Рекомендуемый способ зарядки литий-ионной батареи — подача постоянного тока с ограничением напряжения ±1% до полной зарядки батареи, а затем остановка. Методы, используемые для определения того, когда батарея полностью заряжена, включают измерение общего времени зарядки, контроль зарядного тока или их комбинацию.

В первом методе применяется ограниченный по напряжению постоянный ток в диапазоне от C/2 до 1C в течение 2,5–3 часов, что позволяет зарядить аккумулятор до 100 %. Вы также можете использовать меньший ток заряда, но это потребует больше времени. Второй способ аналогичен, но требует контроля тока заряда. По мере зарядки аккумулятора напряжение растет, точно так же, как и в первом способе. Когда он достигает запрограммированного предела напряжения, который также называется плавающим напряжением, зарядный ток начинает падать. Когда он впервые начинает падать, батарея заряжена примерно на 50-60%. Подзарядное напряжение продолжает поступать до тех пор, пока ток заряда не упадет до достаточно низкого уровня (от C/10 до C/20), после чего батарея разрядится примерно на 9Заряжен от 2% до 99%, и цикл зарядки заканчивается. В настоящее время не существует безопасного метода быстрой зарядки (менее одного часа) стандартной литий-ионной батареи до 100% емкости.

Не рекомендуется подавать постоянное напряжение на батарею после ее полной зарядки, так как это ускорит необратимую потерю емкости и может привести к внутреннему покрытию металлическим литием. Это покрытие может привести к внутреннему короткому замыканию, что приведет к перегреву и термической нестабильности батареи. Требуемый срок – месяцы.

В некоторых зарядных устройствах для литий-ионных аккумуляторов используется термистор для контроля температуры аккумулятора. Основная цель такого монитора — предотвратить зарядку, если температура батареи выходит за пределы рекомендуемого диапазона от 0°C до 40°C. В отличие от NiCd или NiMH аккумуляторов, температура литий-ионных элементов при зарядке повышается очень незначительно. На рис. 1 показан типичный профиль заряда литий-ионного аккумулятора: зарядный ток, напряжение и емкость аккумулятора в зависимости от времени.

Основным фактором, определяющим плавающее напряжение, является электрохимический потенциал активных материалов, используемых в катоде батареи, который для лития составляет примерно 4 В. Добавление других соединений повышает или понижает это напряжение. Второй фактор — это компромисс между емкостью элемента, сроком службы, сроком службы батареи и безопасностью. Кривые в На рис. 2 показана взаимосвязь между емкостью элемента и сроком службы.

Большинство производителей Li-ion установили плавающее напряжение 4,2 В как лучший баланс между емкостью и сроком службы. Используя 4,2 В в качестве предела постоянного напряжения (плавающее напряжение), батарея обычно может обеспечить около 500 циклов зарядки/разрядки, прежде чем емкость батареи упадет до 80%. Один цикл зарядки состоит из полного заряда до полного разряда. Несколько неглубоких разрядов в сумме составляют один цикл полной зарядки.

Несмотря на то, что зарядка до емкости менее 100 % с использованием либо пониженного напряжения холостого хода, либо минимального прерывания зарядного тока приведет к первоначальному снижению емкости батареи, поскольку количество циклов превышает 500, емкость батареи при более низком напряжении холостого хода может превысить допустимое значение. более высокое плавающее напряжение. На рис. 3 показано, как рекомендуемое напряжение холостого хода сравнивается с пониженным напряжением холостого хода в зависимости от емкости и количества циклов зарядки.

Из-за разного химического состава литий-ионных аккумуляторов и других условий, влияющих на срок службы аккумуляторов, приведенные здесь кривые являются лишь оценкой количества циклов зарядки и уровней емкости аккумуляторов. Даже одинаковый химический состав аккумуляторов от разных производителей может иметь совершенно разные результаты из-за незначительных различий в материалах аккумуляторов и методах их изготовления.

Производители аккумуляторов указывают метод заряда и плавающее напряжение, которые должен использовать конечный пользователь, чтобы соответствовать спецификациям аккумуляторов по емкости, сроку службы и безопасности. Не рекомендуется зарядка выше рекомендуемого плавающего напряжения. Многие батареи имеют схему защиты аккумуляторной батареи, которая временно размыкает соединение с батареей, если превышено максимальное напряжение батареи. После открытия при подключении аккумуляторной батареи к зарядному устройству защита аккумуляторной батареи обычно сбрасывается. На аккумуляторных батареях часто указано напряжение, например 3,6 В для одноэлементной батареи. Это напряжение является не плавающим напряжением, а скорее средним напряжением батареи, когда батарея разряжается.

Выбор зарядного устройства для аккумулятора

Хотя зарядное устройство для аккумулятора не контролирует глубину разряда аккумулятора, ток разряда и температуру аккумулятора, которые влияют на срок службы аккумулятора, многие зарядные устройства имеют функции, которые могут увеличить срок службы аккумулятора.

Роль зарядного устройства в продлении срока службы аккумулятора в основном определяется плавающим напряжением зарядного устройства и методом прекращения заряда. Многие зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов имеют фиксированное плавающее напряжение ±1% (или ниже) 4,2 В, но есть некоторые предложения на 4,1 В и 4 В, а также регулируемое плавающее напряжение. Использование зарядных устройств с пониженным плавающим напряжением может увеличить срок службы батареи при зарядке литий-ионной батареи 4,2 В.

Зарядные устройства, не обеспечивающие более низкое плавающее напряжение, также могут увеличить срок службы батареи. Зарядные устройства, обеспечивающие минимальные методы завершения зарядного тока (C/10 или C/x), могут обеспечить более длительный срок службы батареи за счет выбора правильного уровня зарядного тока, при котором завершается цикл зарядки.

Уровень отключения C/10 доведет батарею только примерно до 92% емкости, но увеличится срок службы. Уровень завершения C/5 может удвоить срок службы, хотя емкость заряда батареи снижается еще больше примерно до 85%. Некоторые микросхемы зарядных устройств обеспечивают режим завершения заряда C/10 (порог тока 10 %) или C/x (регулируемый порог тока).

Время работы в сравнении со сроком службы батареи

При существующей технологии батарей и без увеличения размера батареи вы не сможете одновременно увеличить время работы и срок службы батареи. Для максимального времени работы зарядное устройство должно заряжать аккумулятор до 100% емкости. Это приближает напряжение батареи к рекомендованному производителем напряжению подзаряда, которое обычно составляет 4,2 В ± 1%. К сожалению, зарядка и обслуживание батареи вблизи этих уровней сокращает срок службы батареи. Одно из решений состоит в том, чтобы выбрать более низкое плавающее напряжение, которое не позволяет батарее достичь 100% заряда, хотя для этого потребуется батарея большей емкости, чтобы обеспечить такое же время работы. Конечно, во многих портативных устройствах батарея большего размера может не подойти.

Кроме того, использование минимального тока зарядки C/10 или C/x может оказать такое же влияние на срок службы батареи, как и использование более низкого напряжения покоя. Уменьшение напряжения покоя на 100 мВ уменьшит емкость примерно на 15 %, но может удвоить срок службы. В то же время прекращение цикла зарядки при падении зарядного тока до 20 % (C/5) также снижает емкость на 15 % и обеспечивает такое же удвоение срока службы.

Как и ожидалось, во время разрядки напряжение батареи будет медленно падать. Профиль напряжения разряда в зависимости от времени зависит от ряда факторов, включая ток разряда, температуру батареи, возраст батареи и тип материала анода, используемого в батарее. В настоящее время в большинстве литий-ионных аккумуляторов используется либо коксовый материал на нефтяной основе, либо графит. Профили напряжения для каждого показаны на Рис. 4 . Более широко используемый графитовый материал обеспечивает более плоское напряжение разряда между 20% и 80% емкости, а затем быстро падает ближе к концу, в то время как коксовый анод имеет более крутой наклон напряжения и более низкое напряжение отсечки 2,5 В. Приблизительную оставшуюся емкость батареи легче определить с коксовым материалом, просто измерив напряжение батареи.

Для увеличения емкости литий-ионные аккумуляторы часто соединяют параллельно. Никаких особых требований не требуется, кроме того, что батареи должны быть одного химического состава, производителя и размера. Ячейки, соединенные последовательно, требуют большего внимания, потому что часто требуется согласование емкости ячеек и схемы балансировки ячеек, чтобы гарантировать, что каждая ячейка достигает одного и того же напряжения покоя и одного и того же уровня заряда.

Последовательное соединение двух элементов (имеющих индивидуальную схему защиты блока) не рекомендуется, поскольку несоответствие емкости может привести к тому, что одна батарея достигнет предела перенапряжения, что приведет к размыканию соединения батареи. Многоэлементные аккумуляторные блоки следует приобретать в сборе с соответствующей схемой защиты у производителя аккумуляторов.

Срок службы батареи | Transportation and Mobility Research

Чтобы конкурировать с обычными транспортными средствами, транспортными средствами с электроприводом (EDV) и их батареями должны надежно работать от 10 до 15 лет в различных климатических условиях и при различных рабочих циклах. Исследователи NREL используют модель прогнозирования срока службы батареи вместе с системным уровнем. модели теплового дизайна автомобиля, для оценки литий-ионной (Li-ion) батареи:

• Химическая и механическая деградация, вызванная окружающей средой и циклами
• Компромиссы между производительностью, сроком службы и стоимостью
• Требования к системе управления избыточной мощностью, энергией и температурой
• Гарантия, повторное использование и другие факторы, влияющие на деловое решение.

Средства анализа и моделирования срока службы батареи (BLAST)

Этот набор инструментов сочетает в себе высокоточную модель деградации батареи NREL с электрическими и модели тепловых характеристик, характерные для батарей и более крупных систем, с версиями для замера (BLAST BTM-Lite), автомобиля (BLAST-V) и стационарного (BLAST-S) Приложения.

Механизмы деградации

Прогностические модели надежности литий-ионных аккумуляторов должны учитывать множество электрохимических, режимы термической и механической деградации, с которыми сталкиваются аккумуляторы в процессе эксплуатации среды. Усложняющие ситуацию схемы хранения и циклирования могут вызывать различные пути деградации литий-ионных аккумуляторов. Скорость деградации контролируется такие факторы, как температура, электрохимические рабочие окна и заряд/разряд ставки.

Пример модели срока службы уменьшенного порядка, учитывающей ухудшение сопротивления батареи и производительность в зависимости от времени, количества циклов, окружающей среды и электрохимических государство.

Моделирование прогнозирования срока службы

Модель срока службы NREL — единственная в своем роде прогнозирующая модель, расширяющая дорогостоящие лабораторных наборов данных о старении аккумуляторов для реальных сценариев. Модель фиксирует деградацию эффекты, связанные как с календарным временем, так и с циклическим старением, включая постоянную разрядку/зарядку езда на велосипеде, а также более сложные профили езды на велосипеде, например, в транспортных средствах и приложения для хранения в сетке.

Пробные функции модели статистически регрессированы к наборам данных о сроке службы литий-ионных аккумуляторов. где клетки стареют в различных условиях. Используя эту статистическую основу, деградация механизмы, наряду с температурными и циклическими факторами, регрессируют, чтобы произвести прижизненная прогностическая модель.

Модель прогнозирования срока службы NREL была лицензирована для нескольких компаний и интегрирована в другие инструменты анализа NREL для повышения точности систем транспортных средств, оценки автопарка, анализ вспомогательной нагрузки и модели владения батареями. Модель также применяется в алгоритмах управления в реальном времени.

Физика деградации

Прогнозные модели также используются для обеспечения обратной связи в процессе проектирования ячеек. По сравнению с экспериментом физические модели стресса и деградации позволяют инженерам чтобы лучше понять влияние концепций дизайна на срок службы и ускорить процесс проектирования. Например, прогностические модели могут позволить проектировщику снизить нагрузку. в блоке электродов, чтобы предотвратить сокращение срока службы.

Мультифизические модели деградации батареи включают:

• Неравномерную деградацию из-за температуры и потенциального дисбаланса в больших элементах
• Формирование и рост межфазного слоя твердое тело/электролит
• Микро- и макромеханическое напряжение и деградация в сочетании с электрохимией и температура

Публикации

База данных публикаций NREL предлагает широкий спектр документов, связанных с разработкой аккумуляторов и источников энергии. системы хранения EDV. Следующие публикации документируют проектную деятельность в моделирование срока службы батареи:

• Прогнозные модели срока службы литий-ионных аккумуляторов (2014 г. )
• Исследование тепловых последствий механической деградации литий-ионной батареи Электроды (2014)
• Расширенные модели и элементы управления для прогнозирования и увеличения срока службы батареи (2014 г.)
Модели
• для надежности и срока службы аккумуляторов (2013 г.)
• Износ аккумуляторной батареи из-за несопоставимых рабочих циклов: возможности для транспортных средств с электроприводом Управление состоянием батареи (2012 г.)
• Изменчивость износа аккумуляторной батареи в подключаемых электромобилях малой грузоподъемности в зависимости от окружающей среды Температура, размер батареи и использование потребителями (2012 г.