エネルギー貯蔵リン酸鉄リチウム電池エネルギー貯蔵の分野では広く使われていますが、本当に長時間安定して動作できる電池は多くありません。リチウムイオン電池の実際の寿命は、セルの物理的特性、周囲温度、使用方法などのさまざまな要因に影響されます。その中でも、セルの物理的特性がリチウムイオン電池の実際の寿命に最も大きな影響を与えます。セルの物理的特性が実際の状況を満たしていない場合、または使用中にバッテリーに特定の問題が発生した場合、実際の寿命と実際の機能に影響を与えます。
1. 過充電
通常の使用では、充電サイクル数はリン酸鉄リチウム電池8〜12回でなければ過充電の原因となります。過充電すると、電池の活物質が放電プロセスで消費され、故障の原因になります。バッテリー容量が徐々に減少すると、寿命が短くなります。同時に、充電深度が高すぎると分極が増加し、バッテリーの劣化速度が速くなり、バッテリー寿命が短くなります。過充電は電解液の分解を引き起こし、バッテリーの内部電気化学システムの腐食を増加させます。したがって、過充電を避けるために、バッテリーの使用中は充電深度を制御する必要があります。
2. バッテリーセルが損傷している
リン酸鉄リチウム電池実際のアプリケーションでは外部環境の影響も受けます。たとえば、コア内部の短絡や容量低下などの衝撃や人的要因によるものです。充放電プロセス中に外部電圧、温度によってコアが破壊され、内部構造の損傷、内部材料の浸食などが発生します。したがって、バッテリーセルの科学的かつ合理的なテストとメンテナンスを実施する必要があります。バッテリーの使用過程で放電容量の低下現象が発生するため、適時に充電する必要があります。空気を抜くことが禁止されている場合は、充電後最初に放電する必要があります。充電および放電の過程にあるセルに異常がある場合は、充電を中止するか、適時にセルを交換する必要があります。長期間使用しなかったり、急速に充電しすぎると、バッテリーの内部構造が損傷し、変形し、セルの水の損失につながります。さらに、バッテリーセルの品質、安全性の問題、バッテリーの寿命と機能に関するその他の要素に注意を払う必要があります。
3. バッテリーユニットの寿命が短い
モノマーの温度が低いと電池寿命が短くなります。一般に、モノマーを使用する際のプロセス温度は 100 ℃未満であってはなりません。温度が 100 ℃ より低い場合、内部での電子の移動が発生します。セルがカソードからアノードに移動すると、バッテリの電子が効果的に補償されなくなり、セル容量の低下が増加し、バッテリの故障（エネルギー密度の低下）が発生します。モノマーの構造パラメータの変化も内部抵抗、体積変化、電圧変化などを引き起こし、電池のサイクル寿命に影響を与えます。現在エネルギー貯蔵の分野で使用されているリン酸鉄リチウム電池のほとんどは一次電池、二次電池です。または 3 つのバッテリー システムを一緒に使用します。二次電池システムの寿命は短くなり、交換が必要になった後のサイクル時間も短くなります (通常 1 ～ 2 倍)。これにより、電池自体の消費コストと二次汚染の問題が増加します (セル内の温度が低いほど、より多くのエネルギーが放出され、バッテリー電圧低下）確率;スリー・イン・ワン・バッテリー・システムは、（三元系リチウム・バッテリーと比較して）コスト上の利点（エネルギー密度が高い）により、寿命が長く、サイクル回数も長くなります（最大数万回）。耐用年数が短くなり、単セル間のサイクルが少なくなると、エネルギー密度の低下が大きくなり(これは単セルの内部抵抗が低いため)、バッテリの内部抵抗が高くなります。耐用年数が長くなり、単セル間のサイクルが増えると、バッテリーの内部抵抗が高くなり、エネルギー密度が低下し (これはバッテリーの内部短絡によるものです)、エネルギー密度の低下を引き起こします。
4. 周囲温度が高すぎたり低すぎたりすると、バッテリーの寿命にも影響します。
リチウムイオン電池は、動作温度範囲ではリチウムイオンの伝導率に影響を与えませんが、周囲温度が高すぎたり低すぎたりすると、リチウムイオン表面の電荷密度が減少します。電荷密度が減少すると、負極表面のリチウムイオンの埋め込みが解除され、放電が発生します。放電時間が長いほど、バッテリーが過充電または過放電になる可能性が高くなります。したがって、バッテリーには良好な保管環境と適切な充電条件が必要です。一般的に、周囲温度は 25℃～35℃の間で、35℃を超えないよう管理する必要があります。充電電流は 10 A/V 未満であってはなりません。 20時間を超えてはなりません。各充電は5〜10回放電する必要があります。使用後の残りの容量は定格容量の 20% を超えてはなりません。充電後は5℃以下の温度で長時間保管しないでください。充電および放電プロセス中にバッテリーセットが短絡したり焼損したりしないでください。 充電および放電中にバッテリーパックが短絡したり焼損したりしないでください。
5. バッテリーセルの性能が低いと、平均寿命が短くなり、バッテリーセル内のエネルギー利用率が低くなります。
正極材料の選択において、正極材料の性能の違いにより、電池のエネルギー利用率が異なります。一般に、電池のサイクル寿命が長くなるほど、正極材料のエネルギー比容量が高くなり、モノマーのエネルギー比容量が高くなり、電池内のエネルギー利用率も高くなります。しかし、電解質の改良、添加剤含有量の増加などにより、エネルギー密度は高くなり、モノマーのエネルギー密度は低くなり、電池の正極材料の性能に影響を及ぼします。カソード材料中のニッケルおよびコバルト元素の含有量が高くなるほど、カソード内でより多くの酸化物が形成される可能性が高くなります。一方、カソードに酸化物が形成される可能性は低いです。この現象により、正極材料は内部抵抗が高く、体積膨張率などが速い。
投稿時間: 2022 年 11 月 8 日