Jaka jest żywotność baterii litowej?
Cyklżycie
Żywotność cykliczna to kluczowy parametr służący do oceny efektywności techno-ekonomicznej akumulatorów. Jeden cykl ładowania i rozładowania nazywany jest cyklem lub okresem. W danym trybie rozładowania liczba cykli, które akumulator może wytrzymać, zanim jego pojemność spadnie do określonej wartości, nazywana jest jego cyklem życia lub żywotnością.
Na żywotność cykliczną wpływa głębokość rozładowania akumulatora (DOD), dlatego też wyrażenie żywotności cyklicznej musi również wskazywać DOD. Na przykład żywotność baterii 400 cykli/100% DOD lub 1000 cykli/50% DOD. Żywotność cykliczna różni się w zależności od typu baterii, a nawet produkty tej samej serii i specyfikacji mogą mieć znacząco różną trwałość cykliczną. Wśród powszechnie używanych baterii, baterie cynkowo-srebrowe mają najkrótszą żywotność, zazwyczaj tylko 30-100 cykli; akumulatory kwasowo-ołowiowe mają żywotność 300–500 cykli; oraz akumulatory litowo-jonowe charakteryzują się dłuższą żywotnością, przekraczającą 1000 cykli.
Wraz ze wzrostem cykli ładowania i rozładowywania, spadek pojemności akumulatora dodatkowego jest procesem nieuniknionym. Dzieje się tak, ponieważ podczas cykli-rozładowywania wewnątrz akumulatora zachodzą nieodwracalne procesy, które powodują zmniejszenie pojemności akumulatora. Te nieodwracalne czynniki to głównie:
1) Aktywna powierzchnia elektrody zmniejsza się w sposób ciągły podczas cykli ładowania-rozładowania, co prowadzi do wzrostu gęstości i polaryzacji prądu roboczego.
2) Materiał aktywny odłącza się lub migruje od elektrody.
3) Niektóre materiały elektrod korodują podczas pracy akumulatorowej.
4) Dendryty tworzą się na elektrodzie podczas jazdy na rowerze, powodując mikro-zwarcia w akumulatorze.
5) Starzenie się i zużycie separatora.
6) Podczas cykli ładowania-rozładowania w materiale aktywnym zachodzą nieodwracalne zmiany w morfologii kryształów, zmniejszając w ten sposób jego aktywność.
Okres przechowywania
Po dłuższym przechowywaniu pojemność baterii ulega zmianie; cecha ta nazywana jest wydajnością pamięci masowej. Chociaż podczas przechowywania nie jest wydzielana żadna energia elektryczna, w akumulatorze zawsze występuje-samorozładowanie. Nawet podczas przechowywania w suchym miejscu niewłaściwe uszczelnienie może przedostać się do wnętrza wilgoci, powietrza i dwutlenku węgla, powodując korozję niestabilnych termodynamicznie materiałów aktywnych na elektrodzie dodatniej i ujemnej, co prowadzi do reakcji-redukcji utleniania i utraty energii. Jest to jeszcze bardziej widoczne w przypadku przechowywania na mokro. Wielkość tego samo-rozładowania wyraża się jako czas potrzebny, aby pojemność akumulatora spadła do określonej pojemności, zwanej okresem przechowywania.
