אחסון אנרגיהסוללות ליתיום ברזל פוספטנמצאים בשימוש נרחב בתחום אגירת האנרגיה, אבל אין הרבה סוללות שיכולות באמת לגרום לזה לעבוד ביציבות לאורך זמן. החיים בפועל של סוללת הליתיום-יון מושפעים ממגוון גורמים, כולל המאפיינים הפיזיים של התא, טמפרטורת הסביבה, שיטות שימוש וכן הלאה. ביניהם, למאפיינים הפיזיים של התא יש את ההשפעה הגדולה ביותר על החיים בפועל של סוללות ליתיום-יון. אם המאפיינים הפיזיים של התא אינם עומדים במצב בפועל או אם לסוללה יש בעיות מסוימות במהלך השימוש, זה ישפיע על חייה האמיתיים ותפקוד בפועל.
1. טעינת יתר
בשימוש רגיל, מספר מחזורי הטעינה שלסוללת ליתיום ברזל פוספטצריך להיות 8-12 פעמים, אחרת זה יגרום לטעינת יתר. טעינת יתר תגרום לצריכה של החומר הפעיל של התא בתהליך הפריקה ולהיכשל. חיי השירות פוחתים ככל שקיבולת הסוללה פוחתת בהדרגה. יחד עם זאת, עומק טעינה גבוה מדי יוביל לקיטוב מוגבר, להגברת קצב דעיכת הסוללה ולקיצור חיי הסוללה; טעינת יתר תוביל לפירוק אלקטרוליטים ותגביר את הקורוזיה של המערכת האלקטרוכימית הפנימית של הסוללה. לכן, יש לשלוט בעומק הטעינה במהלך השימוש בסוללה כדי למנוע טעינת יתר.
2. תא הסוללה פגום
סוללת ליתיום ברזל פוספטביישום בפועל יושפע גם מהסביבה החיצונית. לדוגמה, על ידי השפעה או גורמים אנושיים, כגון קצר חשמלי או דעיכה בקיבולת בתוך הליבה; ליבה בתהליך הטעינה והפריקה על ידי מתח חיצוני, טמפרטורה, וכתוצאה מכך נזק למבנה פנימי, שחיקת חומר פנימי וכו'. לכן, יש צורך לבצע בדיקה ותחזוקה מדעית וסבירה של תאי הסוללה. בתהליך השימוש בסוללה יש צורך לטעון את תופעת התפרקות קיבולת הסוללה בזמן, כאשר אסור לרוקן את הטעינה יש לפרוק תחילה לאחר הטעינה; תא בתהליך של טעינה ופריקה חריגות צריך להפסיק את הטעינה או להחליף את התא בזמן זמן רב ללא שימוש או טעינה מהירה מדי תגרום למבנה הפנימי של הסוללה נזק לעיוות ולהוביל לאובדן מים בתא. בנוסף, יש לשים לב לאיכות תאי הסוללה ולבעיות בטיחות וגורמים נוספים על חיי הסוללה ותפקודם.
3. חיי יחידת סוללה לא מספיקים
הטמפרטורה הנמוכה של המונומר תוביל לחיי התא קצרים, באופן כללי, המונומר בשימוש בטמפרטורת התהליך לא יכול להיות נמוך מ-100 ℃, אם הטמפרטורה נמוכה מ-100 ℃ יוביל להעברת אלקטרונים בתוך תא מהקתודה לאנודה, וכתוצאה מכך לא ניתן לפצות ביעילות את האלקטרונים בסוללה, וכתוצאה מכך לדעיכה מוגברת של קיבולת התא, וכתוצאה מכך לכשל בסוללה (הפחתת צפיפות האנרגיה). שינויים בפרמטרים המבניים של המונומר יגרמו גם להתנגדות פנימית, שינויי נפח ושינויי מתח וכו' ישפיעו על חיי מחזור הסוללה, רוב סוללות הליתיום ברזל פוספט המשמשות כיום בתחום אגירת האנרגיה הן סוללה ראשונית, סוללה משנית. או שלוש מערכות סוללות המשמשות יחד. חיי מערכת הסוללה המשנית קצרים יותר וזמני המחזור קצרים יותר (בדרך כלל פי 1 עד 2) לאחר הצורך בהחלפה, מה שיגדיל את עלויות הצריכה של הסוללה עצמה ובעיות זיהום משניות (ככל שהטמפרטורה בתוך התא תהיה נמוכה יותר תשחרר יותר אנרגיה ותגרום ל ירידה במתח הסוללה) הסתברות; חיי מערכת שלוש בסוללה אחת ארוכים יותר ופי מחזורים יותר (עד עשרות אלפי פעמים) לאחר יתרון העלות (בהשוואה לסוללות ליתיום משולשות) (עם צפיפות אנרגיה גבוהה יותר). חיי השירות הקצרים יותר ופחות מחזורים בין התא הבודד יהיו בעלי ירידה גדולה יותר בצפיפות האנרגיה (זאת נובעת מההתנגדות הפנימית הנמוכה של התא הבודד) כדי להביא להתנגדות הפנימית הגבוהה של הסוללה; חיי השירות הארוכים יותר ויותר מחזורים בין התא הבודד יגרמו להתנגדות הפנימית הגבוהה של הסוללה ולהפחית את צפיפות האנרגיה שלה (זה נובע מהקצר הפנימי של הסוללה) לגרום לירידה בצפיפות האנרגיה.
4. טמפרטורת הסביבה גבוהה מדי ונמוכה מדי, תשפיע גם על חיי הסוללה.
לסוללות ליתיום-יון אין השפעה על המוליכות של יוני ליתיום בטווח טמפרטורת הפעולה, אך כאשר טמפרטורת הסביבה גבוהה מדי או נמוכה מדי, צפיפות המטען על פני יוני הליתיום פוחתת. ככל שצפיפות המטען יורדת, זה יוביל ליוני ליתיום במשטח האלקטרודה השלילי להתפרק ולפריקה. ככל שזמן הפריקה ארוך יותר, כך גדל הסיכוי שהסוללה תיטען יתר על המידה או תתפרק יתר על המידה. לכן, לסוללה צריכה להיות סביבת אחסון טובה ותנאי טעינה סבירים. באופן כללי, יש לשלוט בטמפרטורת הסביבה בין 25 ℃ ~ 35 ℃ שלא יעלה על 35 ℃; זרם הטעינה לא צריך להיות פחות מ-10 A/V; לא יעלה על 20 שעות; כל מטען צריך להיות משוחרר 5 ~ 10 פעמים; הקיבולת הנותרת לא תעלה על 20% מהקיבולת המדורגת לאחר השימוש; אין לאחסן בטמפרטורה מתחת ל-5 ℃ במשך זמן רב לאחר הטעינה; אין לקצר את ערכת הסוללות או להישרף במהלך תהליך הטעינה והפריקה אין לקצר או לשרוף את ערכת הסוללות במהלך הטעינה והפריקה.
5. ביצועים לקויים של תא הסוללה גורמים לתוחלת חיים נמוכה ולניצול אנרגיה נמוך בתוך תא הסוללה.
בבחירת חומר קתודה, ההבדל בביצועים של חומר קתודה גורם לקצב ניצול אנרגיה שונה של הסוללה. באופן כללי, ככל שחיי המחזור של הסוללה ארוכים יותר, קיבולת יחס האנרגיה של החומר הקתודה גבוהה יותר וככל שיחס האנרגיה של המונומר גבוה יותר, כך קצב ניצול האנרגיה בתוך הסוללה גבוה יותר. עם זאת, עם שיפור האלקטרוליט, תכולת התוספים גדלה וכו', צפיפות האנרגיה גבוהה וצפיפות האנרגיה המונומר נמוכה, מה שתשפיע על ביצועי החומר הקתודי של הסוללה. ככל שתכולת יסודות ניקל וקובלט בחומר הקתודה גבוהה יותר, כך עולה האפשרות ליצור יותר תחמוצות בקתודה; בעוד שהאפשרות ליצירת תחמוצות בקתודה קטנה. בשל תופעה זו, לחומר הקתודה התנגדות פנימית גבוהה וקצב התפשטות נפח מהיר וכו'.
זמן פרסום: נובמבר-08-2022