Schatting van de gezondheidstoestand (SOH).
De SOH van een batterij kan ook worden uitgedrukt als de levensduur. De levensduur van de batterij kan in twee typen worden verdeeld op basis van verschillende gebruiksomstandigheden: opslaglevensduur en cycluslevensduur.
De levensduur bij opslag vertegenwoordigt de verouderingsverschijnselen en resultaten van een batterij tijdens opslag. Tijdens opslag neemt de batterijcapaciteit onomkeerbaar af, en de zelfontladingssnelheid varieert sterk, afhankelijk van de opslagomgeving. Daarom is de versnelling of vertraging van de veroudering van de batterij afhankelijk van de opslagomgeving. De opslagtemperatuur is een belangrijke factor die de levensduur van de opslag en de zelfontlading beïnvloedt. Vergeleken met kamertemperatuur maken hogere opslagtemperaturen van de batterij nevenreacties (zoals corrosie) waarschijnlijker, en is het verlies van metaalkationen ernstiger; terwijl bij lage temperaturen de diffusie van stoffen en elektrochemische reacties afnemen, waardoor de veroudering van de batterij wordt verminderd. Een andere factor die de levensduur van de batterij beïnvloedt, is de SOC-waarde tijdens batterijopslag (hier wordt SOC gedefinieerd als de ionenverhouding op de elektroden). Bij dezelfde opslagtemperatuur maar met verschillende batterijopslag-SOC's verschilt het verouderingspad van de batterij. Bij hoge SOC's bestaat er een grote onbalans in de lading op het grensvlak tussen elektrode en elektrolyt, wat elektrochemische reacties bevordert.
De levensduur van de batterij vertegenwoordigt de impact van het batterijgebruik (opladen en ontladen) op de batterij. Zowel tijdens het opladen als ontladen vindt er voortdurend veroudering van de batterij plaats. De temperatuur en stroom tijdens het gebruik van de batterij hebben een directe invloed op de levensduur van de batterij. Bovendien zijn factoren die van invloed zijn op de levensduur van de batterij ook van invloed op de levensduur van de batterij, aangezien gerelateerde reacties optreden ongeacht of de batterij in gebruik of in rust is. Batterijgebruik is een exotherm proces; Een hogere temperatuur versnelt deze reacties, waardoor de veroudering van de batterij wordt versneld. Naast deze variabelen zijn parameters die verband houden met de levensduur van de batterij een functie van de laadtoestand van de accu. De hoeveelheid lading die verloren gaat tijdens een enkele ontlading (verandering in de ladingstoestand) is een cruciale factor met een aanzienlijke impact op de veroudering van de batterij. Dit fenomeen is voornamelijk te wijten aan de degradatie van de positieve elektrode en de vorming van de SEI-film tijdens het laden en ontladen met hoge -stroom.
1. Definitie van schadetoestand (SOH) bij batterijen
Vanuit verschillende perspectieven kunnen verschillende definities van SOH worden afgeleid. Momenteel omvatten veelgebruikte definities in batterijonderzoek de definitie van de interne weerstand, de definitie van de ontladingsdiepte en de definitie van de resterende lading.
(1) Methode voor het definiëren van interne weerstand
De gezondheidstoestand van de batterij verslechtert naarmate de interne weerstand geleidelijk toeneemt. Op basis van deze relatie kan de gezondheidstoestand van de batterij (SOH) worden gedefinieerd:
In de formule vertegenwoordigt RNEW de interne weerstand van de batterij op het moment van fabricage; REOL vertegenwoordigt de interne weerstand aan het einde van de levensduur van de batterij; en R vertegenwoordigt de interne weerstand van de batterij in zijn huidige staat.
De sleutel tot deze definitie is het verkrijgen van een nauwkeurige waarde voor de interne weerstand van de batterij. Het voordeel hiervan zijn relatief nauwkeurige meetresultaten, maar het nadeel is dat er geen rekening wordt gehouden met de nominale capaciteit van de batterij, die aanzienlijk wordt beïnvloed door de gezondheidstoestand van de batterij (SOH).
(2) Definitie van ontladingsdiepte (SOH)
De ontladingsdiepte (SOH) van een batterij verwijst naar de verhouding tussen de door de batterij ontladen capaciteit en zijn eigen capaciteit. Deze verhouding is omgekeerd evenredig met het aantal keren dat de batterij kan worden opgeladen; dat wil zeggen, hoe groter de ontladingsdiepte, hoe minder keren het kan worden opgeladen. Daarom kan SOH vanuit het perspectief van de ontladingsdiepte worden gedefinieerd als: het percentage van het resterende aantal herladingen tot het maximale aantal herladingen op een gegeven ontladingsdiepte.
(3) Definitie van resterende capaciteit
De State of Charge (SOH) wordt gedefinieerd vanuit het perspectief van de resterende capaciteit van de batterij. Na een gebruiksperiode kan de resterende capaciteit van de accu direct worden gemeten. Laat daarom Cnew de maximale capaciteit van de batterij zijn wanneer deze niet wordt gebruikt, en Cnorm de maximaal bruikbare capaciteit van de batterij. Vervolgens kan SOH worden gedefinieerd als ...
