تحليل شيخوخة بطاريات الليثيوم تحت ظروف مختلفة من SOC ومعدلات مختلفة - Greenbatt

بفضل أدائها الكهروكيميائي الممتاز، تُستخدم بطاريات الليثيوم على نطاق واسع في محطات تخزين الطاقة الكهروضوئية، ومركبات الطاقة الجديدة، وغيرها من التطبيقات. تختلف نطاقات نسبة الكربون في الحالة (SOC) ومعدلات التفريغ لبطاريات الليثيوم باختلاف التطبيقات. ويُمكن لنطاق الاستخدام ومعدل التفريغ المناسبين إبطاء شيخوخة بطاريات الليثيوم بفعالية. لذلك، يُعدّ تحديد تأثير نسبة الكربون في الحالة (SOC) ومعدل التفريغ على شيخوخة بطاريات الليثيوم من الأمور الرئيسية.

اختارت التجربة بطارية أكسيد الليثيوم والكوبالت بسعة 1.5 أمبير/ساعة. تتميز هذه البطارية بمقاومة داخلية منخفضة ومعدل تفريغ عالٍ، وهي مناسبة لأبحاث الشيخوخة بمعدلات تفريغ مختلفة. اضبط فاصل SOC التجريبي على 15%~90%، ثم قسّمها إلى ثلاثة نطاقات متساوية العرض بنفس عمق التفريغ، وهي 15%~40%، و40%~65%، و65%~90%. يمثل هذا الفاصل انخفاض ومتوسط وعالي SOC أثناء الاستخدام. اضبط معدل التفريغ على 2C(3A)، و6C(9A)، و10C(15A)، والتي تمثل معدلات تفريغ منخفضة ومتوسطة وعالية على التوالي.

وتظهر النتائج أن دورة الشيخوخة بطاريات الليثيوم تكون البطارية الأبطأ في نطاق SOC المنخفض، تليها SOC المتوسطة، ثم الأسرع في نطاق SOC المرتفع. في نطاقي SOC المتوسط والعالي، كلما ارتفع معدل التفريغ، زادت سرعة التقادم. لكن التقادم في نطاق SOC المنخفض يكون أقل تأثرًا بمعدل التفريغ. وكلما زاد عمق التفريغ، زادت سرعة التقادم. هناك ثلاث طرق لتقليل تقادم البطارية: 1. تجنب بطاريات الليثيوم في نطاق SOC المرتفع. 2. عند الحاجة إلى تفريغ عالي السرعة، اختر نطاق SOC أقل. 3. قلل عمق التفريغ.