----MACCHINA SENKURY
L’impatto della temperatura sulle batterie è molto complesso e anche la temperatura ha un impatto significativo sulla durata delle batterie. Modificando la temperatura dell'ambiente di prova, è possibile accelerare il degrado della durata della batteria. Questo approccio è un modo efficace per accelerare gli esperimenti e ridurre i tempi di test. Tuttavia, il meccanismo con cui la temperatura influisce sulla durata della batteria non è chiaro, il che significa che i risultati di esperimenti accelerati non possono essere utilizzati per prevedere i risultati di esperimenti convenzionali. Ecco un'introduzione all'impatto della temperatura sulla durata della batteria.
Esistono molte introduzioni ai diversi tassi di degradazione delle batterie a diverse temperature, come la degradazione della capacità di ossidi stratificati, LFP e altri sistemi di batterie.
I principali fattori che influenzano il degrado della batteria sono diversi a seconda della temperatura. A basse temperature, la precipitazione del litio metallico consuma litio attivo e la reazione collaterale tra il litio metallico precipitato e l'elettrolita consuma litio attivo e forma un'interfaccia solido-liquido di bassa qualità, aumentando l'impedenza della batteria.
La deposizione di litio a bassa temperatura è un fenomeno comune in NCM111/grafite, come mostrato nell'immagine SEM dell'elettrodo negativo di grafite prima e dopo il ciclo a -20 gradi. I dendriti di litio sono chiaramente visibili nell'elettrolita LP40
Il fenomeno della deposizione di litio a bassa temperatura può essere alleviato cambiando l'elettrolita. Ad esempio, nella figura sopra, non è presente litio metallico evidente sulla superficie dell'elettrodo negativo della batteria che circola nell'elettrolita M9F1. Smontare la batteria per osservare la superficie dell'elettrodo negativo è un esperimento relativamente complicato. L'efficienza di Coulomb durante la carica e la scarica della batteria può essere utilizzata come semplice indicatore per determinare la deposizione di litio. Nella figura seguente, l'efficienza coulombiana a medio termine della batteria sottoposta a deposizione di litio si discosta significativamente dal 100%.
Le reazioni collaterali causate dalla precipitazione del litio attivo si intensificano, rendendo più complicata la rilevazione di questo fenomeno. Inoltre, ci sono già reazioni collaterali nell'interfaccia solido-liquido. In assenza di osservazione diretta della reazione tra il litio depositato e l'elettrolita, anche semplicemente giudicare dai prodotti della reazione laterale finale che il litio depositato ha accelerato la reazione lato interfaccia è un'inferenza logicamente inaffidabile.
Ad alte temperature, i principali fattori che causano il degrado della batteria sono la lisciviazione dei metalli di transizione dall'elettrodo positivo e la decomposizione ad alta temperatura dell'elettrolita. LiPF6 si decomporrà anche senza campo elettrico ad alte temperature. Ciò porta ad una diminuzione sia della durata di inattività che della durata del ciclo della batteria.
Affrontando le preoccupazioni relative alla perdita di energia durante la ricarica, l'Association of Fleet Professionals (AFP) indaga sulle discrepanze, potenzialmente legate all'efficienza dei cavi e ai metodi di ricarica. Fattori come la calibrazione del caricabatterie e la precisione della telematica del veicolo influiscono sull’utilizzo dell’energia, influenzando le decisioni di gestione della flotta.
Inoltre, il metallo verrà dissolto dall'anodo durante i cicli ad alta temperatura, il che non solo porterà al deterioramento della struttura del materiale del catodo, ma porterà anche alla deposizione di ioni metallici disciolti sulla superficie dell'anodo, che danneggeranno la facciata. maschera dell'interfaccia solido-liquido dell'anodo. Il fenomeno della lisciviazione del metallo dall'elettrodo positivo può essere osservato sia nei sistemi con ossido stratificato che nei sistemi con fosfato di litio ferro. Tuttavia, la lisciviazione di Fe nel fosfato di litio ferro ha ricevuto meno attenzione, principalmente a causa della piccola quantità di lisciviazione di ferro che ha un impatto minimo sulla struttura del fosfato di litio ferro e ha scarso effetto sulla durata della batteria. La lisciviazione dei metalli di transizione dagli ossidi stratificati può portare una serie di problemi alle batterie.
A causa delle diverse reazioni collaterali principali delle batterie a diverse temperature, le loro tendenze di attenuazione variano naturalmente. Ciò porta all’impossibilità di migrare semplicemente i test ciclici a temperature diverse, rendendo difficile realizzare esperimenti accelerati. Tuttavia, attenuando l’energia di attivazione durante il ciclo della batteria, da un lato è possibile determinare i principali fattori che causano il degrado della batteria e, dall’altro, si può considerare da questa prospettiva la trasferibilità dei risultati sperimentali accelerati.