- ¿Cuáles son las razones de la degradación de la batería?
- ¿Cómo aumentar la vida útil de una batería de EV?
Junto con la ansiedad por el alcance y la falta de infraestructura de carga, la degradación de la batería es también uno de los principales obstáculos para que los vehículos eléctricos sean factibles para las masas. Los diferentes tipos de baterías de litio tienen diferentes ciclos de vida en función de su composición química, normalmente entre unos pocos cientos y unos pocos miles. Durante este ciclo de carga debido al envejecimiento, las baterías pierden su original, lo que significa que el vehículo no dará tanto alcance en comparación con su rendimiento inicial con una sola carga. Esta medida de pérdida de capacidad de la batería se denomina degradación de la batería. Si queremos tener el rendimiento óptimo de las baterías a lo largo de su ciclo de vida, debemos tomar las medidas adecuadas en el funcionamiento y almacenamiento de las baterías. En este artículo, analicemos las causasdegradación de la batería en vehículos eléctricos y cómo se puede prevenir. También puede leer este artículo Baterías para vehículos eléctricos si desea obtener más información sobre las baterías para vehículos eléctricos y cómo se utilizan en los vehículos eléctricos.
¿Cuáles son las razones de la degradación de la batería?
Es difícil señalar una razón particular para la degradación de la batería, puede deberse a múltiples factores. Las condiciones de funcionamiento y almacenamiento como la sobrecarga, la descarga profunda, la carga con una tasa C alta, el almacenamiento con SOC completo, el funcionamiento y el almacenamiento a alta temperatura son las principales causas que afectan la salud de la batería y provocan su degradación. Las reacciones químicas internas como el daño de la estructura cristalina del ánodo, la formación de la capa SEI y la corrosión también provocan la degradación de la batería.
Efecto de la sobrecarga y la descarga profunda de las baterías de los vehículos eléctricos:
Cargar la batería a su nivel máximo y descargarla profundamente, puede dar un largo alcance pero sobrecarga la batería. Durante la carga y descarga a medida que el material del ánodo absorbe y libera el material de litio, su volumen variará. Durante el ciclo, estas variaciones de volumen debilitan el ánodo estructurado cristalino. Durante la descarga profunda de las baterías, la variación de volumen será mayor, lo que provoca microgrietas en el ánodo. Esto expone las nuevas partes de las partículas del ánodo a los electrolitos, lo que da como resultado la formación de SEI, a su vez, SEI aumenta la resistencia interna de la batería y consume cierta cantidad de litio para su formación, lo que resulta en una pérdida irreversible de capacidad de la batería.
La sobrecarga de las baterías de litio afectará al electrodo negativo de la batería. La sobrecarga provoca la formación de dendrita en el ánodo y también provoca un aumento repentino de voltaje que está asociado con el aumento de la resistencia interna de la batería. La sobrecarga también provoca un aumento de la temperatura interna que puede provocar una fuga térmica y un incendio de la batería.
Efecto de la temperatura en la batería del vehículo eléctrico:
Básicamente, para las baterías de iones de litio, el rango de temperatura óptimo es entre 15 ° C y 35 ° C. El funcionamiento fuera de este cómodo rango acelerará la degradación de la batería. A baja temperatura, la conductividad iónica del electrolito y la difusividad de iones de litio en los electrodos disminuirán. Se necesita más tiempo para cargar las baterías a bajas temperaturas debido a la ralentización de la intercalación de iones de litio en los ánodos. Esto conducirá a la deposición de iones de litio en la superficie del electrodo y provocará la degradación de la batería.
El funcionamiento a alta temperatura acorta la vida útil de las baterías de iones de litio. Las altas temperaturas aumentan la descomposición de la sal conductora (hexafluorofosfato de litio) en los electrolitos. Y también aumenta los compuestos inorgánicos en las capas de SEI. Esto aumenta la impedancia interna de las baterías, lo que aumenta aún más la temperatura interna de las baterías. Si tal calor no se controla, no solo causa la degradación de la batería, sino que también causa un descontrol térmico.
Otra razón de la degradación de la batería es la corrosión. La presencia de cualquier rastro de agua en la fabricación de la batería conduce a la corrosión. LiPF6, la sal de litio más comúnmente utilizada en el electrolito, reacciona con el agua y forma ácido fluorhídrico. Este ácido fluorhídrico es corrosivo para el colector metálico y provoca la degradación de la batería.
¿Cómo aumentar la vida útil de una batería de EV?
El funcionamiento de las baterías fuera de su área de funcionamiento segura conduce a la degradación de la batería. A pesar de que las baterías están equipadas con un sistema de gestión de baterías (BMS), tenemos que cuidarlas adecuadamente para una larga vida útil y un rendimiento óptimo del vehículo eléctrico.
Evite la carga completa y la descarga profunda: para una larga vida útil y un rendimiento óptimo de la carga y descarga de la batería entre el 80% y el 20% de SOC. En el paquete de baterías, BMS no permitirá cargar el paquete de baterías al 100% y no lo descargará al 0%. siempre habrá un 10% de búfer.
Evite la carga rápida frecuente: la carga rápida conduce a un incremento en la temperatura de la batería, lo que conduce a su degradación. Para una mayor duración de la batería, evite la carga rápida cuando no sea necesaria.
No almacene las baterías al 100% en estado SOC o en un estado de descarga profunda: siempre es preferible almacenar las baterías en estado semi cargado. mientras deja su vehículo durante mucho tiempo, cárguelo al 50% o descárguelo al 50%.
Mantenga la batería a la temperatura óptima: nunca estacione el vehículo eléctrico bajo la luz solar directa durante períodos más largos cuando la temperatura es alta. Siempre es preferible aparcar las baterías a la sombra cuando la temperatura sea superior a 30 0 C