Siklus urip yaiku pirang-pirang siklus pangisian daya-baterei sadurunge mudhun nganti tingkat kapasitas sing wis ditemtokake. Biasane 80%, sanajan aku wis ndeleng spek ing kabeh papan-70% kanggo sawetara aplikasi otomotif, 85% kanggo liyane. Ambang kasebut dhewe ora sewenang-wenang lan ana hubungane karo petungan garansi tinimbang properti dhasar kimia baterei.
Apa baterei degrade
Lapisan SEI ing anoda grafit bisa uga minangka mekanisme degradasi sing paling ditliti ing baterei lithium-ion. Nalika sampeyan ngisi daya sel pisanan, elektrolit decomposes ing lumahing anoda lan mbentuk film padhet iki -biasane lithium karbonat, sawetara lithium fluoride yen sampeyan nggunakake uyah LiPF6, macem-macem spesies organik. Lapisan iki kudu stabil sawise sawetara siklus. Iku ora. Iku terus tuwuh, alon-alon, mangan lithium sing kudu muter. Aku makarya ing project sawetara taun maneh nyoba kanggo stabil SEI karo aditif elektrolit. FEC (fluoroethylene carbonate) mbantu, VC (vinylene carbonate) mbantu luwih akeh. Ora ana siji solves iku rampung.
High{0}}katoda nikel retak. NMC811, yaiku 80% nikel, 10% mangan, 10% kobalt, ngalami owah-owahan volume gedhe sajrone muter-luwih akeh tinimbang komposisi NMC111 utawa NMC523 sing lawas. Partikel kasebut kanthi harfiah pecah. Sampeyan bisa ndeleng ing SEM sawise sawetara atus siklus. CATL ngerteni watara taun 2019 yen sampeyan nyintesis partikel kristal siji - tinimbang agregat polikristalin sing digawe kabeh wong, sampeyan bakal ngilangi akeh retakan amarga ora ana wates butir. Saiki katon jelas nanging entuk paramèter sintesis kanthi tepat butuh pirang-pirang taun. Aku BYD nindakake soko padha karo baterei Blade nanging padha ora nerbitaké akeh bab Processing cathode sing.
Suhu luwih penting tinimbang liyane, jujur. Kanggo saben 10 derajat mundhak sampeyan kira-kira pindho tingkat tuwa. Iki ora persis-mekanisme sing beda duwe energi aktivasi sing beda-nanging cukup cedhak kanggo perkiraan teknik. Paket sing mlaku kanthi rata-rata 35 derajat bakal luwih suwe tinimbang siji ing 45 derajat. Tesla sinau iki awal karo Roadster. Mobil sing mengko duwe manajemen termal sing cukup agresif, bakal dadi adhem sanajan diparkir yen paket dadi panas banget.
Adem iku aneh. Kimia degradasi kalem, sing apik. Nanging sampeyan entuk resistensi sing luwih dhuwur lan yen sampeyan nyoba ngisi daya kanthi cepet, sampeyan bakal nyelehake lithium ing anoda, sing ala banget. Simpenan lithium minangka mundhut kapasitas sing ora bisa dibatalake lan yen tuwuh dadi dendrit, sampeyan bisa entuk short internal. Umume EV ora ngidini sampeyan ngisi daya DC kanthi cepet ing ngisor 0 derajat amarga alasan iki.
Ambane discharge
Ana efek kondhang iki -endi siklus cethek ngluwihi umur. Yen sampeyan mung nggunakake 40% saka kapasitas baterei tinimbang 100%, sampeyan bisa uga triple urip siklus. Mungkin luwih. Mekanisme kasebut ora pati jelas. Owah-owahan volume cilik ing elektroda bisa uga mbantu. Nyingkiri potensial elektroda ekstrem ing ngendi reaksi sisih nyepetake mesthi mbantu. Nanging ora ana sing ngerti kontribusi sing tepat kanggo saben faktor.
Saben EV ndhelikake sawetara kapasitas saka sampeyan. Nalika dashboard sampeyan ujar 0%, sampeyan bisa uga ana ing 5% SOC nyata. Nalika ngandika 100% sampeyan ana ing 95% utawa Mungkin 90%. Produsen ora nerbitake nomer kasebut. Aku nyoba mbalikke-rekayasa ing Bolt lawas kanthi ndeleng data BMS liwat CAN bus nanging tabel kalibrasi dienkripsi.
Nguji masalah timeline
Ora ana sing pengin ngenteni 3-4 taun kanggo validasi desain baterei. Dadi, kita nindakake tes sing luwih cepet-suhu sing luwih dhuwur, tingkat siklus sing luwih cepet. Masalahe yaiku ora kabeh mekanisme degradasi nyepetake kanthi cara sing padha. Sawetara nindakake, sawetara ora. Percepatan suhu bisa digunakake kanthi apik kanggo umume proses kimia. Rate akselerasi samar. Lan ana mode gagal sing mung katon sawise wektu tanggalan lengkap sing sampeyan ora bisa nyepetake kabeh.
Prediksi ML anyar sing menarik. Sampeyan feed data siklus awal menyang model lan prakiraan long-kapasitas luntur. Stanford nerbitake sawetara karya babagan iki ing taun 2019, Carnegie Mellon wis nindakake perkara sing padha. Kerjane apik banget ing sel sing dilatih. Generalisasi minangka masalah. Ngganti komposisi katoda utawa formulasi elektrolit lan sampeyan kudu nglatih maneh karo data anyar, sing bakal ngilangi tujuan kasebut yen sampeyan nyoba prédhiksi umur desain anyar.
Kimia sing beda
LFP duwe siklus urip luwih apik tinimbang NMC, wektu. Sampeyan bisa entuk 3000-5000 siklus kanthi gampang, kadhangkala luwih. Paukuman kapadhetan energi pancen brutal, sanajan-sampeyan nyerahake 30-40% dibandhingake karo NMC nikel dhuwur. Pabrikan China mutusake yen ganti rugi iki cocog kanggo EV sing luwih murah sing ora mbutuhake jarak jarak 300+ mil. BYD, CATL, kabeh wong ing kana nindakake LFP kanggo kendharaan jarak standar. OEM Kulon luwih alon nggunakake. Bedane budaya utawa bedane pasar utawa loro-lorone, aku ora yakin.
Ion natrium-dikira duwe siklus urip sing padha karo LFP adhedhasar apa sing diklaim CATL lan Natron, nanging mung diprodhuksi kaya setaun, dadi sapa ngerti apa sing kedadeyan sawise 5+ taun ing lapangan.
Status padhet -terus njanjeni umur siklus sing luwih apik amarga ora ana elektrolit cair tegese antarmuka sing luwih stabil. Nanging dheweke tetep ora kasedhiya kanthi komersial. QuantumScape wis "rong taun adoh" kira-kira nem taun saiki. Resistansi antarmuka, mundhut kontak nalika muter, dendrit lithium ing sawetara desain-masalah iki luwih angel tinimbang sing dikira sapa wae. Mungkin elektrolit sulfida bakal luwih apik tinimbang oksida. Data sing metu saka Jepang bisa uga.
Kalender tuwa
Iki bakal diabaikan akeh nanging gedhe banget kanggo kendharaan sing ora akeh didorong. Baterei sampeyan rusak mung lungguh ana. Suhu panyimpenan lan SOC loro-lorone penting. Kasus sing paling elek yaiku ngisi daya 100% ing suhu dhuwur-sampeyan bakal kelangan pirang-pirang poin persentase saben taun ora nindakake apa-apa. 40% SOC ing suhu kamar minangka panyimpenan sing optimal nanging ora praktis kanggo mobil sing sampeyan gunakake.
Panyimpenan kothak minangka kewan sing beda banget. Sampeyan butuh umur 20+ taun sing tegese 7000+ siklus minimal, mbokmenawa 10,000+ yen sampeyan nindakake pirang-pirang siklus saben dina. Nanging sampeyan bisa ngidinke Kapadhetan energi sing luwih murah lan sampeyan duwe papan liyane kanggo manajemen termal. Ekonomi kerjane beda-CAPEX luwih penting tinimbang OPEX nalika sampeyan amortisasi liwat dekade.
Aku ora ngerti cukup bab jinis baterei anyar ngandika akeh migunani. Lithium-sulfur isih nduweni siklus urip sing nggegirisi amarga anane antar-jemput polysulfide, sanajan sawetara perusahaan ngaku wis ngatasi masalah kasebut. Lithium-anoda logam sing dipasangake karo elektrolit padhet bisa dadi dalan maju nanging masalah dendrit durung ilang. Lan sanajan bahan kasebut bisa digunakake, nggawe skala produksi apa wae sing anyar mbutuhake minimal 5-10 taun. Dadi apa wae sing bakal teka, kita bakal macet karo variasi lithium-ion paling ora dasawarsa liyane.
Aku ora ngerti cukup bab jinis baterei anyar ngandika akeh migunani. Lithium-sulfur isih nduweni siklus urip sing nggegirisi amarga anane antar-jemput polysulfide, sanajan sawetara perusahaan ngaku wis ngatasi masalah kasebut. Lithium-anoda logam sing dipasangake karo elektrolit padhet bisa dadi dalan maju nanging masalah dendrit durung ilang. Lan sanajan bahan kasebut bisa digunakake, nggawe skala produksi apa wae sing anyar mbutuhake minimal 5-10 taun. Dadi apa wae sing bakal teka, kita bakal macet karo variasi lithium-ion paling ora dasawarsa liyane.
Baterei polimer lithiumnjagong nang endi wae ing antarane-fleksibilitas kemasan sing luwih apik tinimbang sel silinder, umur siklus sing bisa dibandhingake karo ion lithium-standar yen sampeyan njaga suhu sing cukup. Pilihan sing prayoga kanggo spasi sing dibatasi nanging ora ana sing revolusioner.
