Estimación do estado de saúde (SOH).
O SOH dunha batería tamén se pode expresar como a súa vida útil. A vida útil da batería pódese dividir en dous tipos en función das diferentes condicións de uso: vida útil de almacenamento e ciclo de vida útil.
A vida útil do almacenamento representa os fenómenos de envellecemento e os resultados dunha batería durante o almacenamento. Durante o almacenamento, a capacidade da batería diminúe irreversiblemente e a taxa de auto-descarga varía moito dependendo do ambiente de almacenamento. Polo tanto, a aceleración ou desaceleración da taxa de envellecemento da batería depende do ambiente de almacenamento. A temperatura de almacenamento é un factor importante que afecta a vida útil do almacenamento e a-descarga. En comparación coa temperatura ambiente, as temperaturas máis altas de almacenamento da batería fan que as reaccións secundarias (como a corrosión) sexan máis probables e a perda de catións metálicos sexa máis grave; mentres que a baixas temperaturas, a difusión de substancias e as reaccións electroquímicas diminúen, reducindo así a taxa de envellecemento da batería. Outro factor que afecta a vida útil do almacenamento da batería é o valor SOC durante o almacenamento da batería (aquí, SOC defínese como a relación de ións nos electrodos). Á mesma temperatura de almacenamento pero diferentes SOC de almacenamento da batería, o camiño de envellecemento da batería difire. A SOC altos, existe un gran desequilibrio de carga na interface eléctrodo/electrólito, que promove reaccións electroquímicas.
O ciclo de vida representa o impacto do uso da batería (carga e descarga) na batería. O envellecemento da batería prodúcese continuamente durante a carga e a descarga. A temperatura e a corrente durante o uso da batería afectan directamente a vida do ciclo. Ademais, os factores que afectan a vida útil da batería tamén inflúen na duración do ciclo, xa que as reaccións relacionadas ocorren independentemente de se a batería está en uso ou en repouso. O uso da batería é un proceso exotérmico; o aumento da temperatura acelera estas reaccións, acelerando así o envellecemento da batería. Ademais destas variables, os parámetros relacionados co ciclo de vida son funcións do estado de carga da batería. A cantidade de carga perdida durante unha única descarga (cambio de estado de carga) é un factor crucial cun impacto significativo no envellecemento da batería. Este fenómeno débese principalmente á degradación do electrodo positivo e á formación da película SEI durante a carga e descarga de alta-corrente.
1. Definición de estado de dano (SOH) nas baterías
Pódense derivar diferentes definicións de SOH desde diferentes perspectivas. Actualmente, as definicións de uso habitual na investigación sobre baterías inclúen a definición de resistencia interna, a definición da profundidade de descarga e a definición de carga restante.
(1) Método de definición de resistencia interna
O estado de saúde da batería vaise deteriorando a medida que aumenta gradualmente a súa resistencia interna. O estado de saúde da batería (SOH) pódese definir en función desta relación:
Na fórmula, RNEW representa a resistencia interna da batería no momento da fabricación; REOL representa a resistencia interna ao final da vida útil da batería; e R representa a resistencia interna da batería no seu estado actual.
A clave desta definición é obter un valor preciso para a resistencia interna da batería. A súa vantaxe son resultados de medición relativamente precisos, pero a súa desvantaxe é que non ten en conta a capacidade nominal da batería, que se ve afectada significativamente polo estado de saúde da batería (SOH).
(2) Definición de profundidade de descarga (SOH)
A profundidade de descarga (SOH) dunha batería refírese á relación entre a capacidade descargada pola batería e a súa propia capacidade. Esta relación é inversamente proporcional ao número de veces que se pode recargar a batería; é dicir, canto maior sexa a profundidade de descarga, menor será o número de veces que se pode recargar. Polo tanto, SOH pódese definir desde a perspectiva da profundidade de descarga como: a porcentaxe do número restante de recargas ao número máximo de recargas a unha determinada profundidade de descarga.
(3) Definición de Capacidade Restante
O estado de carga (SOH) defínese dende a perspectiva da capacidade restante da batería. Despois dun período de uso, a capacidade restante da batería pódese medir directamente. Polo tanto, deixe que Cnew sexa a capacidade máxima da batería cando non se use e Cnorm sexa a capacidade máxima utilizable da batería. Entón, SOH pódese definir como...
