Degradacja akumulatora

Degradacja akumulatora w samochodach elektrycznych jest przede wszystkim spowodowana reakcjami chemicznymi podczas cykli ładowania i rozładowania. Z czasem reakcje te mogą prowadzić do zmian fizycznych w elektrodach i elektrolicie akumulatora, zmniejszając jego pojemność i wydajność.

Wysokie temperatury, ekstremalne poziomy ładowania lub rozładowania oraz częste korzystanie z szybkiego ładowania mogą przyspieszać degradację akumulatora. Istnieją jednak sposoby na spowolnienie jej postępu i wydłużenie żywotności akumulatora. Należy do nich unikanie wysokich temperatur, ograniczanie głębokości rozładowania oraz zmniejszanie częstotliwości cykli ładowania i rozładowania. Dodatkowo korzystanie z systemu zarządzania akumulatorem (BMS), który aktywnie monitoruje i reguluje pracę akumulatora, może pomóc w optymalizacji jego żywotności i wydajności.

Starzenie kalendarzowe

Starzenie kalendarzowe to degradacja akumulatora zachodząca w czasie, nawet gdy akumulator nie jest używany. W przeciwieństwie do starzenia cyklicznego, które wynika z powtarzanych cykli ładowania i rozładowania, starzenie kalendarzowe jest wpływane przez takie czynniki, jak temperatura, wilgotność i upływ czasu.

Podczas starzenia kalendarzowego chemia akumulatora może ulec zmianie, prowadząc do stopniowej utraty pojemności i wzrostu oporu wewnętrznego. Może to zmniejszyć zasięg samochodu elektrycznego i skrócić ogólną żywotność akumulatora.

Wysokie temperatury mogą przyspieszać starzenie kalendarzowe, dlatego ważne jest, aby przechowywać akumulatory samochodów elektrycznych w chłodnym, suchym miejscu, gdy nie są używane. Dodatkowo ładowanie akumulatora do wysokiego stanu naładowania i pozostawianie go w pełni naładowanego przez dłuższy czas może przyczyniać się do starzenia kalendarzowego.

Aby zminimalizować wpływ starzenia kalendarzowego, postępuj zgodnie z wytycznymi producenta dotyczącymi przechowywania i ładowania akumulatora.

Starzenie cykliczne

Starzenie cykliczne zachodzi w wyniku powtarzanych cykli ładowania i rozładowania. Każdy cykl może powodować zużycie akumulatora, prowadząc do stopniowej utraty pojemności i wydajności w czasie.

Podczas starzenia cyklicznego materiały aktywne w elektrodach mogą ulegać degradacji, tracąc zdolność do magazynowania i uwalniania energii. Może to zwiększać opór wewnętrzny akumulatora, zmniejszając jego pojemność i ogólną wydajność. Dodatkowo starzenie cykliczne może powodować zmiany fizyczne w akumulatorze, takie jak powstawanie warstw interfejsu stałego elektrolitu (SEI) czy wzrost dendrytów, co jeszcze bardziej redukuje pojemność i wydajność akumulatora.

Starzenie cykliczne w zależności od zakresu SoC

Poniższy diagram pokazuje, jak obszar stanu naładowania (SoC) używany podczas ładowania i rozładowania wpływa na degradację.

Wpływ szybkości ładowania na starzenie cykliczne

Najważniejszym czynnikiem wpływającym na starzenie cykliczne jest szybkość ładowania. Szybkie ładowanie DC zwiększa zjawisko zwane płytkowaniem litu, które przekształca jony litu w metaliczny lit.

Gdy zachodzi płytkowanie litu, ilość dostępnych jonów w akumulatorze jest zmniejszona. Ładowanie o wyższej prędkości zwiększa liczbę jonów litu, które nie mogą dotrzeć do anody z powodu ograniczeń procesu chemicznego. Aby uzyskać więcej informacji na temat płytkowania litu, można przeczytać tę prezentację z NASA.

Statystyki degradacji w rzeczywistych warunkach

Raport 2022 Tesla Impact Report zawiera zaktualizowane dane dotyczące Modelu S i Modelu X.

Nowe dane Geotab pokazują, że akumulatory samochodów elektrycznych mogą wytrzymać 20 lat lub więcej

Jak chronić akumulator

Przeczytaj nasz poradnik o tym, jak chronić akumulator.