----آلة سينكوري
إن تأثير درجة الحرارة على البطاريات معقد للغاية، كما أن لدرجة الحرارة تأثيرًا كبيرًا على عمر البطارية. من خلال تغيير درجة حرارة بيئة الاختبار، يمكن تسريع تدهور عمر البطارية. ويعتبر هذا النهج وسيلة فعالة لتسريع التجارب وتقليل وقت الاختبار. ومع ذلك، فإن الآلية التي تؤثر بها درجة الحرارة على عمر البطارية ليست واضحة، مما يعني أنه لا يمكن استخدام نتائج التجارب المتسارعة للتنبؤ بنتائج التجارب التقليدية. فيما يلي مقدمة لتأثير درجة الحرارة على عمر البطارية.
هناك العديد من المقدمات لمعدلات التحلل المختلفة للبطاريات عند درجات حرارة مختلفة، مثل تدهور قدرة الأكاسيد ذات الطبقات، وLFP، وأنظمة البطاريات الأخرى.
تختلف العوامل الرئيسية التي تؤثر على تدهور البطارية عند درجات حرارة مختلفة. في درجات الحرارة المنخفضة، يستهلك ترسيب معدن الليثيوم الليثيوم النشط، ويستهلك التفاعل الجانبي بين معدن الليثيوم المترسب والكهارل الليثيوم النشط ويشكل واجهة صلبة وسائلة منخفضة الجودة، مما يزيد من مقاومة البطارية.
يعد ترسب الليثيوم بدرجة حرارة منخفضة ظاهرة شائعة في NCM111/Graphite، كما هو موضح في صورة SEM للقطب السالب للجرافيت قبل وبعد ركوب الدراجات عند درجة -20 . تظهر تشعبات الليثيوم بوضوح في المنحل بالكهرباء LP40
يمكن التخفيف من ظاهرة ترسب الليثيوم عند درجة حرارة منخفضة عن طريق تغيير المنحل بالكهرباء. على سبيل المثال، في الشكل أعلاه، لا يوجد ليثيوم معدني واضح على سطح القطب السالب للبطارية المتداولة في المنحل بالكهرباء M9F1. يعد تفكيك البطارية لمراقبة سطح القطب السالب تجربة مرهقة نسبيًا. يمكن استخدام كفاءة كولوم أثناء شحن البطارية وتفريغها كمؤشر بسيط لتحديد ترسب الليثيوم. في الشكل أدناه، تنحرف كفاءة الكولوم متوسطة المدى للبطارية التي تخضع لترسيب الليثيوم بشكل كبير عن 100%.
وتتكثف التفاعلات الجانبية الناجمة عن ترسيب الليثيوم النشط، مما يجعل الكشف عن هذه الظاهرة أكثر تعقيدا. وبالإضافة إلى ذلك، هناك بالفعل ردود فعل جانبية في الواجهة الصلبة والسائلة. في غياب المراقبة المباشرة للتفاعل بين الليثيوم المترسب والكهارل، فإن الحكم ببساطة على منتجات التفاعل الجانبي النهائي التي أدى الليثيوم المترسب إلى تسريع التفاعل الجانبي السطحي هو أيضًا استنتاج غير موثوق به منطقيًا.
عند درجات الحرارة المرتفعة، فإن العوامل الرئيسية التي تسبب تدهور البطارية هي ترشيح المعادن الانتقالية من القطب الموجب وتحلل الإلكتروليت عند درجة حرارة عالية. سوف يتحلل LiPF6 حتى بدون وجود مجال كهربائي عند درجات حرارة عالية. وهذا يؤدي إلى انخفاض في كل من عمر الخمول ودورة حياة البطارية.
لمعالجة المخاوف بشأن فقدان الطاقة أثناء الشحن، تقوم رابطة محترفي الأسطول (AFP) بالتحقيق في التناقضات، التي يحتمل أن تكون مرتبطة بكفاءة الكابلات وطرق الشحن. تؤثر عوامل مثل معايرة الشاحن ودقة الاتصالات عن بعد للمركبة على استخدام الطاقة، مما يؤثر على قرارات إدارة الأسطول.
بالإضافة إلى ذلك، سيتم أيضًا إذابة المعدن من الأنود أثناء دورة الحرارة العالية، الأمر الذي لن يؤدي فقط إلى تدهور هيكل مادة الكاثود، ولكن يؤدي أيضًا إلى ترسب أيونات المعدن الذائبة على سطح الأنود، مما سيؤدي إلى تلف الوجه. قناع واجهة الأنود الصلبة والسائلة. يمكن ملاحظة ظاهرة ترشيح المعدن من القطب الموجب في كل من أنظمة الأكسيد ذات الطبقات وأنظمة فوسفات حديد الليثيوم. ومع ذلك، فإن ترشيح الحديد في فوسفات حديد الليثيوم قد حظي باهتمام أقل، ويرجع ذلك أساسًا إلى الكمية الصغيرة من ترشيح الحديد التي لها تأثير ضئيل على بنية فوسفات حديد الليثيوم ولها تأثير ضئيل على عمر البطارية. يمكن أن يؤدي ترشيح المعادن الانتقالية من الأكاسيد ذات الطبقات إلى سلسلة من المشاكل للبطاريات.
بسبب التفاعلات الجانبية الرئيسية المختلفة للبطاريات عند درجات حرارة مختلفة، فإن اتجاهات التوهين الخاصة بها تختلف بشكل طبيعي. ويؤدي هذا إلى عدم القدرة على ترحيل الاختبارات الدورية عند درجات حرارة مختلفة، مما يجعل من الصعب تحقيق تجارب متسارعة. ومع ذلك، من خلال تخفيف طاقة التنشيط أثناء دورة البطارية، من ناحية، يمكن تحديد العوامل الرئيسية المسببة لتدهور البطارية، ومن ناحية أخرى، يمكن النظر في قابلية نقل النتائج التجريبية المتسارعة من هذا المنظور.