Kasi kusintha kwa Batirisi?

Kuwonongeka kwa mabatire nkhwakuchepeska nyengo zose mu nkhongono za batire kuti zisungire na kupereka nkhongono pakujumpha kwa nyengo. Nthowa iyi yikupangiska kuti vipangizo viŵe na mtengo uchoko ndipo vikuchita makora yayi, pachokopachoko vikukura chomene na mzere uliwose wa charge na kujumpha chaka chilichose.

Mukati mwa batire lililose ilo likuŵikika, vyakuchitika vya kemiko vikovwira kuti nkhongono zisungike na kufwatulika. Pa nyengo iyo ŵakulipiliska na kukhuŵara, lithiamu ions shuttle pakati pa ma electrode ghaŵiri kwizira mu electrolyte yankho. Kusuntha uku kukuzgoŵera kukupangiska kuti paŵe vyakuchitika vinyake ivyo vikunanga vigaŵa vya mukati.

Electrolyte yakukhozga (SEI) yikupangika pa anode pa nyengo yakwamba ndipo yikulutilira kukura mu umoyo wose wa batire. Nangauli pakwamba chigaŵa ichi chikuvikilira electrode, kukuzga kwake kukulutilira kuryera lithium ions na kukanizga kwenda kwawo. Kafukufuku kufuma mu 2024 wakulongora kuti kukura kwa SEI ndiko nthowa yakwamba iyo yikupangiska kuti nkhongono ziŵepo.lithiamu batirendondomeko.

Kusuzgika maghanoghano kukupangiska kuti kemiko yipwetekeke. Vinthu vya magesi vikukura na kuvipangana pa nyengo yiliyose, ndipo ivi vikupangiska kuti paŵe kugaŵikana kwa microscopic. Kuphyoka uku kukuchepeska malo gha pa charu chapasi gha electrode agho ghalipo kuti ghachitengepo kanthu. Electrolyte kuvunda nyengo yimoza kukusazgirako kukana mukati, kupangiska kuti viŵe vyakusuzga kuti ions yiyendenge. Kusakanizga kwa nthowa izi kukulongosora chifukwa icho mabatire ghakutaya 1-3% ya nkhongono zawo pa chaka pa nyengo yakugwiriskira ntchito mwakwenelera.

Battery Degradation

Kutentha kukwimilira nga ni chinthu chakuzirwa chomene cha kusuzgika maghanoghano. Kafukufuku kufuma ku Physics ya Chemical Physics wakulongora kuti kupatuka kufuma ku 25℃aluŵiro kukutondeka. Kutentha kwakujumpha 40 dering kukupangiska kuti paŵe vyakuchitika vya kemiko ivyo vikunanga vigaŵa vya mabatire, apo kuzizima pasi pa 0℃ion ion kusunkhunyika ndipo kungapangiska kuti lithium yiŵe yakupweteka pa nyengo yakulipira.

Nthowa zakulipilira zikupangiska kuti ŵanthu ŵaleke kunangika. Kulipila mwaluŵiro kukupangiska kuti paŵe kutentha kwa mukati na nkhongono za ions kuti ziyendenge mwaluŵiro, ndipo ivi vikupangiska kuti paŵe kusuzgika maghanoghano pa magesi pa ma electrode. Data kufuma ku 2024 Geotab kusanthula yikuvumbura kuti mabatire gha EV ghakunangika pa 1.8% pera pa chaka na kulaŵilira kwakwenelera kwa kutentha, pasi kufuma pa 2.3% mu 2019. Kusintha kwa 22% uku kukufumira ku malo ghawemi chomene kufuma ku kulaŵilira kwa kutentha kwa nyengo pa nyengo ya kulipiska.

Ulamuliro wa charge uwo ukuguliska panji kusunga mabatire ngwakuzirwa chomene. Kusunga mabatire pa 100% charge kukupangiska kuti electrode oxidation yiŵe na luŵiro, apo kuzisunga pafupi na 0% kungapangiska kuti vinthu vipwetekeke. Calendar kuchekura kukuchitika nangauli mabatire ghakukhala ghambura kugwiriskira nchito -a chinthu icho chikulongozgeka na vyakuchitika vyakulutilira vya makemikolo ivyo vikulutilira kwambura kupwelerako vya kugwiriskira ntchito.

Kufika kwakuya kwakufumiskika kukukhwaska umo vyakuvwara vikwendera. Mzere wakugaŵikana pakati pa 20-80% ukupangiska kuti paŵe masuzgo ghachoko kuluska msinkhu wose kufuma pa 0-100%. Ndipouli, ivyo vikuchitika vikulongora kuti pali vinthu vichoko waka kuluska ivyo vikuchitika pa nyengo ya kutentha. Batiri iyo yikuzungulira pa malo ghakuzizima yizamuŵa yakujumpha iyo yikusungika mwakukwana mu kutentha, nangauli yakumanyuma yikuwona kuti yikugwiriskira ncito yayi.

Kuchepeska nyengo yakuchimbira kukuwoneka nga ni chimanyikwiro chakuwonekera chomene. Smartphone iyo pakwamba yikatora maora 12 yingakwaniska waka maora 9 panyuma pa chaka chimoza. Magalimoto gha magesi ghakuchepa, nangauli ma EV gha mazuŵa ghano ghakusunga nkhongono zakukhora -Geotab kusanthula kwa magalimoto 5,000 ghakasanga kuti viwemi - ntchito zakuchitika vikulongora 1.0% pera ya kunangika kwa chaka na chaka.

Kukana kwa mukati kukukura apo kuwonongeka kukuluta panthazi, kupangiska kuti mabatire ghatenthemeske chomene para ghakugwiriskirika nchito. Ici cikupanga mzere wakuzgora uwo kutentha uko kukukura mwaluŵiro kukupangiska kuti paŵe kunangikaso. Mungawona kuti vipangizo vikuthukira pa nyengo ya charging panji kufumiskikamo kuluska para viphya.

Kupeleka kwa nkhongono kukupeleŵera mu mabatire ghakunangika chomene. Kugwira ntchito kwa peak kukusuzgika, kupangiska kuti kuŵe na luŵiro lwakuchedwa na kuchepeska luso lwa kugwira ntchito zapachanya - nkhongono. Ici cikulongosora cifukwa ico mafoni ghakale ghangazima mwamabuci pa 20% charge - batire lingapelekaso yayi nkhongono izo zikukhumbikwa, nangauli yikulongora nkhongono izo zakhalako.

Kukhazikika kwa Voltage kukuwoneka nga ni chimanyikwiro chinyake. Malipiro ghangajumpha kwambura kumanyikwa, panji peresenti yingakhira mwaluŵiro pasi pa katundu ndipo pamanyuma pake yingaweleraso para munthu wakuleka kugwira ntchito. Vimanyikwiro ivi vikulongora kuti kemiko ya mukati ya batire yanangika kuluska kutaya nkhongono zipusu.

Battery Degradation

Kusunga malipiro pakati pa 20-80% kukupereka chivikiliro chakukhozga chomene. Mtundu uwu ukuchepeska nkhongono za magesi pa ma electrodes uku ukuleka kunanga kwa kapangikiro ka vinthu ivyo vikupangika na kufumiskika kwakuzama. Pakuti lithiamu iron phosphate (LFP) makamaka, ŵakupanga ŵakukhozgera kuti nyengo zinyake ŵalipirenge ndalama zose kufika pa 100% pa calibration, kweni ichi chikwimira kupaturako dango lakumanyikwa.

Kulaŵilira kwa nyengo yitali kukwenera kuŵikikapo mtima mwakuyana waka. Lekani kusanga vipangizo vyakutentha chomene panji vyakuzizima chomene. Para mukuŵika magalimoto gha magesi mu chilimwe, penjani mthunzi. Mu nyengo ya chiwuvi, batire la precode apo likaŵa kuti lindaŵikikepo m’malo mwa kugwiliskira ntchito nkhongono ya batire kuti ŵatentheme. Vipangizo vyakusungamo mungagwiliskira ntchito yayi kwa masabata ghanandi pa nyengo yakuzizima pafupifupi 20℃na 50% ya charge.

Kuchepeska mwaluŵiro kuchapa vinthu para mukukhumba nadi liwiro. Nangauli nchakunozga, kuchanya mwaluŵiro pafupipafupi kukupangiska kuti paŵe kutentha uko kukupangiska kuti ŵanthu ŵapwetekeke mwaluŵiro. Kulipiliska kwakumanyikwa kukulongora kuti ngwakuzika pa kemiko ya mabatire ndipo kungapangiska kuti munthu waŵe na umoyo wakukhumbikwa na vyaka vinandi. Kafukufuku kufuma mu 2022 wakalongora kuti mabatire agho ghakulipirika waka pa mtengo wa luwiro ghakaŵa na 3% yakunangika chomene kuluska awo ŵakagwiliskiranga ntchito nthowa zakuchedwa.

Nthowa zakulongozgera mabatire pa vipangizo vya mazuŵa ghano zikuchita vinandi vyakunozga. Kukhozga vinthu nga ni "chargized chargized" ivyo vikusambira umo mukugwiriskira ntchito na kuchepeska nyengo iyo mukugwiriskira ntchito pa 100% charge. Nthowa izi zingaŵa zakuchedwa chomene kwambura kukhumba kunjilirapo kwa mawoko.

Nthano ya "ya yose yakufumiskika" yikukhalilira nangauli yikaŵa kuti yamara. Mabatire ghakale gha nickel- pafupifupi ghakasanga candulo na nyengo zinyake kufuma ku nyengo zinyake ghakufumiskika kuti ghaleke kukumbukira, kweni lithiamu - pafupifupi makemikolo gha kemiko ghakugwira nchito mwakupambana. Kufumiskika kwakukwana kukunanga nadi mabatire gha litimu ion ion mwa kuŵika mtima pa ma electrodes na kuŵika pa ngozi pa -kuguliska.

Mabatire ghakuzizima ghakuŵasunga yayi. Kutentha pasi pa -20℃kukupangiska kuti electrolyte yiŵe na crystallization ndipo kungacepeskako nyengo zose nkhongono. Kusungirako kutentha kwa chipinda pa 50% charge kukupereka kusungirako nyengo yitali chomene.

Kulipila kwambura waya kukunanga yayi mabatire mwaluŵiro kuluska chargid charging charging -} kutentha uko kukupangika kukuthemba pa kukhazikiska. Chabwino-} ndondomeko ya wireless na kuzizima kwakulimbikira kukupangiska kuti paŵe vyakuvwara vichoko waka, apo ivyo vikugwiriskirika nchito makora yayi ivyo vikuzomerezga kukwera kwa kutentha kuzamupangiska kuti paŵe kunangika mwaluŵiro.

Kusintha kwa mapulogalamu gha kompyuta kungananga yayi kunangika kwa ma kemilo. Nangauli kusintha kungapangiska kuti ma algorithm gha ndondomeko ya mabatire ghaŵe ghawemi panji vimanyikwiro vya kulipira, vingawezgerapo yayi lithiamu ions izo zatayika ku vigaŵa vinyake panji kunozga ma electrode agho ghali kuphwanyika. Malemba gha mapulogalamu- sitomala nkhongono kubwezereska nkhongono kanandi ghakulongora kukonzekera kwa calibration m'malo mwa kuchira nadi kwa nkhongono.

Mabatire agho ghakukhira pasi pa 80% nkhongono zikulutilira kuŵa zakovwira pa mapulogalamu ghanandi. Mabatire gha EV agho ghakupumuzgika kufuma ku magalimoto kanandi ghakusunga 70-80% ya nkhongono zakwambilira - pafupifupi yayi kuti munthu wayendeske galimoto kweni ni muwemi chomene pakusunga nkhongono zakukhazikika. Mapulogalamu agha gha umoyo wachiŵiri ghakusazgapo umoyo wa batiri kufika pa vyaka 15-20.

Nthowa zakusungirako gridi zingatondeskera kunanga makora kuluska magalimoto. Makhoma gha nkhongono na utiwali……{1}} scale kuŵika vikukhumbikwira yayi kuti nkhongono ziŵe zinandi izo zikukhumbikwa kuti munthu wanyamurenge. Batiri pa 70% nthazi yichali kupereka nkhongono yimoza, kwa nyengo yichoko waka.

Makina ghakugwiriskira ncito vinthu vinyake ghakulutilira kusintha. Nthowa za mazuŵa ghano zikuwelera pafupifupi 95% ya vinthu vyakuzirwa nga ni lithiamu, cobalt, na nickel kufuma ku mabatire agho ghakugwiriskirika nchito. Apo vinthu vyakugwiriskira ncito pa nyengo ya kuseŵezeska vinthu vinyake vikukwera, nkhongono ya kuwonongeka yikucepa kwizira mu kuzungulira kwa vinthu vyakuzungulira.

Battery Degradation

Mabatire ghanandi gha lithiamu {{llit}}} mabatire ghakukumana na 1-3% kutayika kwa nkhongono mu chaka chakwamba apo ŵakugwiliskira ntchito mwapakati. EVs za mazuŵa ghano zikulongora vyakuchitika viwemi chomene, na data ya 2024 iyo yikulongora kuti 1.8% yikunangika pa chaka. Vinthu nga ni kutentha kwa kutentha na vizomerezgo vya magesi vikukhwaska chomene chiŵelengero ichi.

Yayi, kunanga kukusazgapo kusintha kwa nyengo zose kwa makemikolo na kapangikiro ka vinthu. Ma ions gha lithiamu, ma electrode ghakuphwanyika, na kuvunda kwa electrolyte vingasinthika yayi. Ndipouli, kupwelelera makora kungacedwa comene kunangika kwa munthazi. Battery m’malo mwake yikulutilira kuŵa nthowa yimoza pera yakuwezgerapo ntchito yakwamba.

Vipangizo vya mazuŵa ghano vikugwiriskira ncito ndondomeko za magesi izo zikuchepeska ivyo vingaŵa kuti vyanangika. Iwo ŵakuleka kulipilika pa 100% na kusintha ku kusunga mtengo kwambura kulutilira kukwera njinga. Kweni, kusunga mabatire pa 100% charge kwa nyengo yitali kukupangiska kuti kalendara yiŵe yakuchekura mwaluŵiro. Kugwiriskira ncito mphaka ya kulipilika kuti kuyime pa 80-85% para kulipo kukupereka umoyo uwemi wa nyengo yitali.

Kutentha kwakuzizima kukuchepeska nkhongono izo zilipo kwa nyengo yichoko waka kweni zikupangiska yayi kuti munthu wapwetekeke nyengo zose. Kweni, kuŵika magesi mu nyengo yakuzizima (pasi pa 0℃) kungapangiska kuti lithium yiŵike - a nthowa yikuru yakunangika apo lithium ya vitsulo pa anode. Ici cingacepeska nkhongono na 3.6% mu mzere umoza wa malipiro pa 0℃na mitengo ya sono. Kutenthemeska batire pambere mundachizgike mu nyengo ya chiwuvi.

Kuwonongeka kwa mabatire kukuyimira chimoza mwa masuzgo ghakuzirwa chomene pa nkhani ya kusunga nkhongono, kweni kupulikiska nthowa zake kukupereka nkhongono zakulongozgera makora. Chemistry iyo yili mukati mwa vigaŵa ivi yizamulutilira kusintha, na mabatire ghakukhora ghakukhora ndipo ma electrolytes ghakunozga ghakulayizga kuti ghakunangika mwakuchedwa. Lithiumum yasonosono-}yini, para yikulaŵilirika makora, yikupereka kale umoyo utali wakuzizika -} mabatire gha EV gha mazuŵa ghano nyengo zose kuluska magalimoto agho ŵakupereka nkhongono.

Mphambano pakati pa mikhaliro yiwemi na mikhaliro yakumanyikwa ya kugwiriskira ncito yikukhalilira. Kusintha kuchoko ku ndondomeko ya kulipilira na kumanya kutentha kungapangiska kuti paŵe umoyo wa batire na 30-50%, kweni ŵanandi awo ŵakugwiliskira ntchito ŵakuleka kuŵa ŵakunozga pa kukhozga. Pakuti mabatire ghakuŵa ghakuzirwa chomene pa vyakwendekwenda na nkhongono, vigaŵa ivi vikunyamura kulemera kwa chilengiwa na chuma.