కారకాలు లిథియం బ్యాటరీ ఆరోగ్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి

లిథియం బ్యాటరీల వృద్ధాప్యం అనేది దీర్ఘకాలిక క్రమమైన ప్రక్రియ, మరియు బ్యాటరీ యొక్క ఆరోగ్యం ఉష్ణోగ్రత, ప్రస్తుత రేటు మరియు కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్ వంటి వివిధ కారకాలచే ప్రభావితమవుతుంది. ప్రస్తుతం, బ్యాటరీ ఆరోగ్య స్థితి యొక్క పరిశోధన మరియు మోడలింగ్ విశ్లేషణలో కొన్ని విజయాలు సాధించబడ్డాయి. సంబంధిత పరిశోధనలో బ్యాటరీ డీగ్రేడేషన్ మెకానిజం మరియు ఏజింగ్ ఫ్యాక్టర్ అనాలిసిస్, బ్యాటరీ హెల్త్ మేనేజ్‌మెంట్, బ్యాటరీ స్టేటస్ మానిటరింగ్ మరియు ఎస్టిమేషన్, బ్యాటరీ లైఫ్ ప్రిడిక్షన్ మొదలైనవి ఉంటాయి.

అయినప్పటికీ, ఆరోగ్య అంచనా యొక్క లిథియం బ్యాటరీ స్థితి యొక్క సాపేక్షంగా పూర్తి సారాంశం మరియు సమీక్ష లేకపోవడం ఇప్పటికీ ఉంది. ఈ కాగితం క్రమపద్ధతిలో పరిశోధన స్థితి మరియు ఆరోగ్య స్థితి యొక్క బ్యాటరీ స్థితిని ఐదు అంశాల నుండి పరిచయం చేస్తుంది: నిర్వచనం, ప్రభావితం చేసే కారకాలు, మూల్యాంకన నమూనా, పరిశోధన ఇబ్బందులు మరియు ఆరోగ్య బ్యాటరీ స్థితి యొక్క పరిశోధన ప్రాముఖ్యత.

1. బ్యాటరీ ఆరోగ్య స్థితి యొక్క నిర్వచనం

బ్యాటరీ SOH అనేది కొత్త బ్యాటరీకి సంబంధించి విద్యుత్ శక్తిని నిల్వ చేసే ప్రస్తుత బ్యాటరీ సామర్థ్యాన్ని వర్ణిస్తుంది మరియు బ్యాటరీ యొక్క స్థితిని దాని జీవితం ప్రారంభం నుండి జీవితాంతం వరకు శాతం రూపంలో సూచిస్తుంది. బ్యాటరీల పనితీరు సూచికలు చాలా ఉన్నాయి. స్వదేశంలో మరియు విదేశాలలో SOH యొక్క అనేక నిర్వచనాలు ఉన్నాయి, కానీ భావనలో ఐక్యత లేకపోవడం. ప్రస్తుతం, SOH యొక్క నిర్వచనం ప్రధానంగా సామర్థ్యం, ​​విద్యుత్, అంతర్గత నిరోధం, చక్రాల సమయాలు మరియు గరిష్ట శక్తి వంటి అనేక అంశాలలో ప్రతిబింబిస్తుంది.

1 కెపాసిటీ డెఫినిషన్ SOH

బ్యాటరీ సామర్థ్యం క్షీణత ద్వారా SOH యొక్క నిర్వచనంపై చాలా సాహిత్యాలు ఉన్నాయి మరియు SOH యొక్క నిర్వచనం క్రింది విధంగా ఇవ్వబడింది: ఫార్ములాలో: కేజ్డ్ అనేది బ్యాటరీ యొక్క ప్రస్తుత సామర్థ్యం; Crated అనేది బ్యాటరీ యొక్క రేట్ సామర్థ్యం.


2 విద్యుత్ నిర్వచనం SOH

విద్యుత్ వినియోగం కోసం SOH యొక్క నిర్వచనం కెపాసిటీ యొక్క నిర్వచనాన్ని పోలి ఉంటుంది, ఎందుకంటే బ్యాటరీ యొక్క రేట్ సామర్థ్యం వాస్తవ ప్రభావవంతమైన సామర్థ్యం మరియు గరిష్ట సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు బ్యాటరీ యొక్క వాస్తవ సామర్థ్యం నామమాత్రపు రేట్ సామర్థ్యం నుండి కొంత భిన్నంగా ఉంటుంది, కాబట్టి కొన్ని సాహిత్యాలు నిర్వచించాయి. బ్యాటరీ డిశ్చార్జ్ సామర్థ్యం యొక్క కోణం నుండి SOH.


3 అంతర్గత నిరోధం SOHని నిర్వచిస్తుంది

బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత నిరోధకత పెరుగుదల బ్యాటరీ యొక్క వృద్ధాప్యం యొక్క ముఖ్యమైన అభివ్యక్తి, మరియు ఇది బ్యాటరీ యొక్క మరింత వృద్ధాప్యానికి కూడా కారణం. అనేక సాహిత్యాలు SOHని నిర్వచించడానికి అంతర్గత ప్రతిఘటనను ఉపయోగిస్తాయి.


4 మిగిలిన చక్రాల సంఖ్య SOHని నిర్వచిస్తుంది

SOHని నిర్వచించడానికి సామర్థ్యం మరియు అంతర్గత నిరోధం వంటి బ్యాటరీ పనితీరు సూచికలను ఉపయోగించడంతో పాటు, బ్యాటరీ యొక్క మిగిలిన చక్రాల సంఖ్య ద్వారా బ్యాటరీ యొక్క SOHని నిర్వచించే సాహిత్యాలు కూడా ఉన్నాయి.

పై నాలుగు రకాల బ్యాటరీల యొక్క SOH నిర్వచనాలు సాహిత్యంలో సాపేక్షంగా సాధారణం. కెపాసిటీ మరియు ఎలక్ట్రిసిటీ యొక్క నిర్వచనం చాలా పని చేయగలదు, అయితే కెపాసిటీ అనేది బ్యాటరీ యొక్క బాహ్య పనితీరు, అయితే అంతర్గత నిరోధం మరియు మిగిలిన సమయాల నిర్వచనం యొక్క కార్యాచరణ బలంగా లేదు. అంతర్గత ప్రతిఘటన SOC మరియు ఉష్ణోగ్రతకు సంబంధించినది మరియు కొలవడం సులభం కాదు. మిగిలిన చక్రాల సంఖ్య మరియు మొత్తం చక్రాల సంఖ్యను కొలవడం సులభం కాదు. ఖచ్చితంగా అంచనా వేయలేము.

2. లిథియం బ్యాటరీల ఆరోగ్య స్థితిని ప్రభావితం చేసే అంశాలు

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, అనేక దేశీయ మరియు విదేశీ సాహిత్యాలు లిథియం బ్యాటరీల వృద్ధాప్య విధానం మరియు చట్టాన్ని అధ్యయనం చేశాయి. బ్యాటరీ వృద్ధాప్యం మరియు సామర్థ్య క్షీణతకు లిథియం అయాన్ నిక్షేపణ, SEI ఫిల్మ్ గట్టిపడటం మరియు క్రియాశీల పదార్థాల నష్టం ప్రధాన కారణాలు అని సాధారణంగా నమ్ముతారు. లిథియం బ్యాటరీల దుర్వినియోగం బ్యాటరీ వృద్ధాప్యాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది మరియు బ్యాటరీల సాధారణ ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ కూడా బ్యాటరీ ఆరోగ్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు బ్యాటరీ వృద్ధాప్యాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది.

1 బ్యాటరీ SOHపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావం

బ్యాటరీ ఆరోగ్యాన్ని ప్రభావితం చేసే ప్రధాన కారకంగా ఉష్ణోగ్రత సాధారణంగా పరిగణించబడుతుంది. బ్యాటరీ పనితీరుపై ఉష్ణోగ్రత ద్వంద్వ ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. ఒక వైపు, అధిక ఉష్ణోగ్రత బ్యాటరీ లోపల రసాయన ప్రతిచర్యను వేగవంతం చేస్తుంది మరియు బ్యాటరీ యొక్క సామర్థ్యాన్ని మరియు పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది. అదే సమయంలో, అధిక ఉష్ణోగ్రత కూడా కొన్ని కోలుకోలేని రసాయన ప్రతిచర్యలను వేగవంతం చేస్తుంది. ప్రతిచర్య సంభవిస్తుంది, ఫలితంగా బ్యాటరీ యొక్క క్రియాశీల పదార్థం తగ్గుతుంది, దీనివల్ల బ్యాటరీ యొక్క వృద్ధాప్యం మరియు సామర్థ్యం క్షీణిస్తుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రత బ్యాటరీ ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క SEI ఫిల్మ్ యొక్క పెరుగుదలను వేగవంతం చేస్తుందని ప్రయోగాత్మక డేటా చూపిస్తుంది మరియు SEI ఫిల్మ్‌లోకి చొచ్చుకుపోయే లిథియం అయాన్ల కష్టం పెరుగుతుంది, ఇది బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత నిరోధకత పెరుగుదలకు సమానం.

2 బ్యాటరీ SOHపై ఛార్జ్ మరియు డిచ్ఛార్జ్ కరెంట్ రేటు ప్రభావం

ఛార్జ్ మరియు ఉత్సర్గ రేటు బ్యాటరీ జీవితాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. Sony 18650 బ్యాటరీ మూడు వేర్వేరు డిశ్చార్జి రేట్ల వద్ద 300 సైకిళ్ల కోసం పరీక్షించబడింది. అదే సమయంలో, అధిక-రేటు ఉత్సర్గ బ్యాటరీ లోపల మరింత వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది బ్యాటరీ యొక్క వృద్ధాప్యాన్ని వేగవంతం చేస్తుంది. ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్‌లో అధిక-రేటు ఉత్సర్గ బ్యాటరీ యొక్క ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలంపై SEI ఫిల్మ్ తక్కువ-రేటు ఉత్సర్గ కంటే మందంగా ఉందని గమనించవచ్చు.


3 బ్యాటరీ SOH పై డిచ్ఛార్జ్ యొక్క లోతు ప్రభావం

బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జ్ మరియు డిచ్ఛార్జ్ యొక్క లోతు బ్యాటరీ యొక్క ఆరోగ్యం మరియు వృద్ధాప్యంపై ప్రభావం చూపుతుంది. బ్యాటరీ మొత్తం బదిలీ శక్తిని సేకరించిందని నమ్ముతారు మరియు బ్యాటరీ యొక్క సామర్థ్య క్షయం మరియు వృద్ధాప్య విశ్లేషణ మొత్తం బదిలీ శక్తి ఆధారంగా నిర్వహించబడుతుంది. గావో ఫీ మరియు ఇతరులు. లిథియం బ్యాటరీల యొక్క వివిధ డిచ్ఛార్జ్ డెప్త్‌ల సైకిల్ పరీక్షల ద్వారా బ్యాటరీ యొక్క సంచిత బదిలీ శక్తి మరియు బ్యాటరీ యొక్క సామర్థ్య క్షీణత మధ్య సంబంధాన్ని విశ్లేషించారు మరియు బ్యాటరీ సామర్థ్యం 85%కి క్షీణించే ముందు, బ్యాటరీ యొక్క సంచిత బదిలీ శక్తి డీప్ ఛార్జ్ మరియు డీప్ డిశ్చార్జ్ మరియు బ్యాటరీ కెపాసిటీ క్షీణతలో. నిస్సార ఛార్జింగ్ మరియు నిస్సార డిశ్చార్జింగ్ యొక్క రెండు రీతులు ప్రాథమికంగా ఒకే విధంగా ఉంటాయి. బ్యాటరీ సామర్థ్యం 85%~75%కి క్షీణించినప్పుడు, బ్యాటరీ యొక్క సంచిత బదిలీ శక్తి మరియు శక్తి సామర్థ్యం నిస్సార ఛార్జింగ్ మరియు నిస్సార డిశ్చార్జింగ్ మోడ్ కంటే మెరుగ్గా ఉంటాయి.

4 బ్యాటరీ SOHపై సైకిల్ విరామం ప్రభావం

బ్యాటరీ ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ సైకిల్ విరామం బ్యాటరీ వృద్ధాప్య ప్రక్రియను కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది. ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత ప్రతిఘటన వేర్వేరు చక్రాల విరామాలకు భిన్నంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, చక్రం సమయంలో బ్యాటరీ వేడి మరియు ప్రతిచర్య కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటాయి, ఇది దీర్ఘకాలంలో బ్యాటరీ ఆరోగ్యం మరియు వృద్ధాప్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. అందువల్ల, బ్యాటరీ SOC పరిధి 20%~80% అని కొందరు నిపుణులు సూచిస్తున్నారు, ఇది బ్యాటరీ ఆరోగ్యానికి మరియు సైకిల్ జీవితానికి ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది.


5 బ్యాటరీ SOHపై ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్ ప్రభావం

బ్యాటరీ యొక్క ఓవర్‌ఛార్జ్ మరియు ఓవర్ డిశ్చార్జ్ బ్యాటరీ ఆరోగ్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు సరికాని ఎగువ మరియు దిగువ వోల్టేజ్ పరిమితులు బ్యాటరీని ప్రభావితం చేస్తాయి. తక్కువ డిశ్చార్జ్ కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్, బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత నిరోధకత ఎక్కువ, ఫలితంగా బ్యాటరీ అంతర్గత వేడి, పెరిగిన సైడ్ రియాక్షన్లు, బ్యాటరీ క్రియాశీల పదార్థాల తగ్గింపు మరియు ప్రతికూల గ్రాఫైట్ షీట్ పతనం, వేగవంతమైన వృద్ధాప్యం మరియు సామర్థ్యం క్షీణించడం. బ్యాటరీ. అధిక ఛార్జింగ్ కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్ బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత నిరోధకతను పెంచుతుంది, బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత వేడి పెరుగుతుంది మరియు ఓవర్‌ఛార్జ్ ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క “లిథియం అవపాతం” దృగ్విషయానికి కారణమవుతుంది మరియు సంబంధిత ప్రతిచర్యల పెరుగుదలకు కారణమవుతుంది, ఇది సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. మరియు బ్యాటరీ వృద్ధాప్యం.


సారాంశంలో, బ్యాటరీ యొక్క ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత, ఛార్జ్-డిశ్చార్జ్ రేటు, డిచ్ఛార్జ్ యొక్క లోతు, సైకిల్ విరామం మరియు ఛార్జ్-డిశ్చార్జ్ కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్ అన్నీ బ్యాటరీ ఆరోగ్యం మరియు జీవితంపై ప్రభావం చూపుతాయి. ప్రస్తుతం, బ్యాటరీ ఆరోగ్య స్థితిని ప్రభావితం చేసే కారకాలపై పరిశోధన గుణాత్మక పరిశోధన దశలో ఉంది. బ్యాటరీ వృద్ధాప్యంపై ఈ ప్రభావితం చేసే కారకాల యొక్క పరిమాణాత్మక విశ్లేషణ మరియు ఈ కారకాల మధ్య కలపడం సంబంధం పరిశోధన యొక్క ఇబ్బందులు మరియు భవిష్యత్తులో బ్యాటరీ ఆరోగ్యం మరియు జీవితం యొక్క పరిశోధన హాట్‌స్పాట్.