ჯანმრთელობის მდგომარეობის (SOH) შეფასება
ბატარეის SOH ასევე შეიძლება გამოიხატოს როგორც მისი სიცოცხლის ხანგრძლივობა. ბატარეის ხანგრძლივობა შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად, გამოყენების სხვადასხვა პირობებიდან გამომდინარე: შენახვის ვადა და ციკლის ხანგრძლივობა.
შენახვის ვადა წარმოადგენს ბატარეის დაბერების მოვლენებს და შედეგებს შენახვის დროს. შენახვის დროს, ბატარეის მოცულობა შეუქცევადად მცირდება და თვით-დამუხტვის სიჩქარე მნიშვნელოვნად განსხვავდება შენახვის გარემოდან გამომდინარე. აქედან გამომდინარე, ბატარეის დაბერების სიჩქარის აჩქარება ან შენელება დამოკიდებულია შენახვის გარემოზე. შენახვის ტემპერატურა არის ძირითადი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს შენახვის ხანგრძლივობაზე და თვით{4}}გამონადენზე. ოთახის ტემპერატურასთან შედარებით, ბატარეის შენახვის მაღალი ტემპერატურა უფრო სავარაუდოს ხდის გვერდითი რეაქციების (როგორიცაა კოროზია) და მეტალის კათიონების დაკარგვა უფრო მძიმეა; ხოლო დაბალ ტემპერატურაზე მცირდება ნივთიერებების დიფუზია და ელექტროქიმიური რეაქციები, რაც ამცირებს ბატარეის დაბერების სიჩქარეს. კიდევ ერთი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს ბატარეის შენახვის ხანგრძლივობაზე, არის SOC მნიშვნელობა ბატარეის შენახვის დროს (აქ SOC განისაზღვრება, როგორც იონის თანაფარდობა ელექტროდებზე). იმავე შენახვის ტემპერატურაზე, მაგრამ ბატარეის შენახვის სხვადასხვა SOC-ებში, ბატარეის დაბერების გზა განსხვავდება. მაღალი SOC-ების დროს, ელექტროდის/ელექტროლიტის ინტერფეისზე არსებობს მუხტის დიდი დისბალანსი, რაც ხელს უწყობს ელექტროქიმიურ რეაქციებს.
ციკლის ხანგრძლივობა წარმოადგენს ბატარეის მოხმარების გავლენას (დატენვა და განმუხტვა) ბატარეაზე. ბატარეის დაბერება მუდმივად ხდება, როგორც დატენვის, ასევე გამორთვის დროს. ბატარეის გამოყენებისას ტემპერატურა და დენი პირდაპირ გავლენას ახდენს ციკლის ხანგრძლივობაზე. გარდა ამისა, ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ბატარეის შენახვის ხანგრძლივობაზე, ასევე გავლენას ახდენენ ციკლის ხანგრძლივობაზე, რადგან დაკავშირებული რეაქციები ხდება იმის მიუხედავად, ბატარეა გამოიყენება თუ დასვენების მდგომარეობაში. ბატარეის გამოყენება ეგზოთერმული პროცესია; გაზრდილი ტემპერატურა აჩქარებს ამ რეაქციებს, რითაც აჩქარებს ბატარეის დაბერებას. ამ ცვლადების გარდა, ციკლის ხანგრძლივობასთან დაკავშირებული პარამეტრები არის ბატარეის დატენვის მდგომარეობის ფუნქციები. ერთი გამორთვის დროს დაკარგული დამუხტვის რაოდენობა (დამუხტვის მდგომარეობის ცვლილება) გადამწყვეტი ფაქტორია, რომელიც მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ბატარეის დაბერებაზე. ეს ფენომენი, უპირველეს ყოვლისა, განპირობებულია დადებითი ელექტროდის დეგრადირებით და SEI ფირის წარმოქმნით მაღალი-დენის დატენვისა და განმუხტვის დროს.
1. საზიანო მდგომარეობის (SOH) განმარტება ბატარეებში
SOH-ის სხვადასხვა განმარტება შეიძლება იყოს მიღებული სხვადასხვა პერსპექტივიდან. ამჟამად, ბატარეის კვლევაში ხშირად გამოყენებული განმარტებები მოიცავს შიდა წინააღმდეგობის განსაზღვრას, გამონადენის სიღრმის განსაზღვრას და დარჩენილი დატენვის განსაზღვრას.
(1) შიდა წინააღმდეგობის განსაზღვრის მეთოდი
ბატარეის ჯანმრთელობის მდგომარეობა უარესდება, რადგან მისი შიდა წინააღმდეგობა თანდათან იზრდება. ბატარეის ჯანმრთელობის მდგომარეობა (SOH) შეიძლება განისაზღვროს ამ ურთიერთობის საფუძველზე:
ფორმულაში RNEW წარმოადგენს ბატარეის შიდა წინააღმდეგობას წარმოების დროს; REOL წარმოადგენს შიდა წინააღმდეგობას ბატარეის სიცოცხლის ბოლომდე; და R წარმოადგენს ბატარეის შიდა წინააღმდეგობას მის ამჟამინდელ მდგომარეობაში.
ამ განმარტების გასაღები არის ბატარეის შიდა წინააღმდეგობის ზუსტი მნიშვნელობის მიღება. მისი უპირატესობა არის გაზომვის შედარებით ზუსტი შედეგები, მაგრამ მისი მინუსი ის არის, რომ არ ითვალისწინებს ბატარეის ნომინალურ სიმძლავრეს, რაც მნიშვნელოვნად მოქმედებს ბატარეის ჯანმრთელობის მდგომარეობაზე (SOH).
(2) გამონადენის სიღრმის განმარტება (SOH)
ბატარეის განმუხტვის სიღრმე (SOH) ეხება ბატარეის მიერ გამონადენი სიმძლავრის თანაფარდობას საკუთარ სიმძლავრესთან. ეს თანაფარდობა უკუპროპორციულია ბატარეის დამუხტვის რაოდენობისა; ანუ რაც უფრო დიდია გამონადენის სიღრმე, მით ნაკლებია მისი დატენვის რაოდენობა. მაშასადამე, SOH შეიძლება განისაზღვროს გამონადენის სიღრმის პერსპექტივიდან, როგორც: დარჩენილი რაოდენობის დატენვის პროცენტი ჩატვირთვების მაქსიმალურ რაოდენობამდე გამონადენის მოცემულ სიღრმეზე.
(3) დარჩენილი სიმძლავრის განმარტება
დამუხტვის მდგომარეობა (SOH) განისაზღვრება ბატარეის დარჩენილი სიმძლავრის პერსპექტივიდან. გამოყენების პერიოდის შემდეგ, ბატარეის დარჩენილი სიმძლავრე შეიძლება პირდაპირ გაიზომოს. ამიტომ, Cnew იყოს ბატარეის მაქსიმალური ტევადობა გამოუყენებლობისას, ხოლო Cnorm იყოს ბატარეის მაქსიმალური გამოსაყენებელი ტევადობა. შემდეგ, SOH შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ...
