ആരോഗ്യ നില (SOH) എസ്റ്റിമേഷൻ
ബാറ്ററിയുടെ SOH അതിൻ്റെ ആയുസ്സും പ്രകടിപ്പിക്കാം. വ്യത്യസ്ത ഉപയോഗ സാഹചര്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ബാറ്ററി ആയുസ്സ് രണ്ടായി തിരിക്കാം: സംഭരണ ആയുസ്സ്, സൈക്കിൾ ആയുസ്സ്.
സ്റ്റോറേജ് ആയുസ്സ്, സ്റ്റോറേജ് സമയത്ത് ബാറ്ററിയുടെ പ്രായമാകൽ പ്രതിഭാസങ്ങളെയും ഫലങ്ങളെയും പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. സ്റ്റോറേജ് സമയത്ത്, ബാറ്ററി കപ്പാസിറ്റി മാറ്റാനാകാത്ത വിധം കുറയുന്നു, സ്റ്റോറേജ് പരിതസ്ഥിതിയെ ആശ്രയിച്ച് സ്വയം{1}}ഡിസ്ചാർജ് നിരക്ക് വളരെയധികം വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, ബാറ്ററിയുടെ പ്രായമാകൽ നിരക്കിൻ്റെ ത്വരണം അല്ലെങ്കിൽ തളർച്ച സംഭരണ പരിതസ്ഥിതിയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. സ്റ്റോറേജ് ആയുസ്സിനെയും സ്വയം{4}}ഡിസ്‌ചാർജിനെയും ബാധിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ് സംഭരണ താപനില. മുറിയിലെ താപനിലയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഉയർന്ന ബാറ്ററി സംഭരണ താപനില പാർശ്വപ്രതികരണങ്ങൾക്ക് (തുരുമ്പെടുക്കൽ പോലുള്ളവ) സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ ലോഹ കാറ്റേഷനുകളുടെ നഷ്ടം കൂടുതൽ ഗുരുതരമാണ്; താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ, പദാർത്ഥങ്ങളുടെ വ്യാപനവും ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും കുറയുന്നു, അങ്ങനെ ബാറ്ററി പ്രായമാകൽ നിരക്ക് കുറയുന്നു. ബാറ്ററി സംഭരണ സമയത്തെ SOC മൂല്യമാണ് ബാറ്ററി സ്റ്റോറേജ് ആയുസ്സിനെ ബാധിക്കുന്ന മറ്റൊരു ഘടകം (ഇവിടെ, ഇലക്‌ട്രോഡുകളിലെ അയോൺ അനുപാതമായി SOC നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു). ഒരേ സ്റ്റോറേജ് താപനിലയിൽ എന്നാൽ വ്യത്യസ്ത ബാറ്ററി സ്റ്റോറേജ് എസ്ഒസികളിൽ, ബാറ്ററി ഏജിംഗ് പാത്ത് വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന എസ്ഒസികളിൽ, ഇലക്ട്രോഡ്/ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഇൻ്റർഫേസിൽ വലിയ ചാർജ് അസന്തുലിതാവസ്ഥ നിലനിൽക്കുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.
സൈക്കിൾ ലൈഫ് എന്നത് ബാറ്ററിയിൽ ബാറ്ററി ഉപയോഗത്തിൻ്റെ (ചാർജ്ജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യൽ) സ്വാധീനത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ബാറ്ററിയുടെ വാർദ്ധക്യം തുടർച്ചയായി സംഭവിക്കുന്നു. ബാറ്ററി ഉപയോഗിക്കുമ്പോഴുള്ള താപനിലയും കറൻ്റും സൈക്കിൾ ജീവിതത്തെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. കൂടാതെ, ബാറ്ററി ഉപയോഗത്തിലാണോ വിശ്രമത്തിലാണോ എന്നത് പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ ബന്ധപ്പെട്ട പ്രതികരണങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നതിനാൽ, ബാറ്ററി സ്റ്റോറേജ് ലൈഫിനെ ബാധിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ സൈക്കിൾ ജീവിതത്തെയും സ്വാധീനിക്കുന്നു. ബാറ്ററി ഉപയോഗം ഒരു എക്സോതെർമിക് പ്രക്രിയയാണ്; വർദ്ധിച്ച താപനില ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു, അങ്ങനെ ബാറ്ററി വാർദ്ധക്യത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ വേരിയബിളുകൾ കൂടാതെ, സൈക്കിൾ ലൈഫുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പാരാമീറ്ററുകൾ ബാറ്ററിയുടെ ചാർജിൻ്റെ അവസ്ഥയുടെ പ്രവർത്തനങ്ങളാണ്. ഒരൊറ്റ ഡിസ്ചാർജ് സമയത്ത് നഷ്‌ടമായ ചാർജിൻ്റെ അളവ് (ചാർജ്ജ് അവസ്ഥയിലെ മാറ്റം) ബാറ്ററി വാർദ്ധക്യത്തിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്ന ഒരു നിർണായക ഘടകമാണ്. ഈ പ്രതിഭാസത്തിന് പ്രാഥമികമായി കാരണം പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡിൻ്റെ അപചയവും ഉയർന്ന-നിലവിലെ ചാർജിംഗും ഡിസ്ചാർജിംഗും സമയത്ത് SEI ഫിലിം രൂപപ്പെടുന്നതുമാണ്.
1. ബാറ്ററികളിലെ ഹാനികരമായ അവസ്ഥയുടെ (SOH) നിർവ്വചനം
SOH ൻ്റെ വ്യത്യസ്ത നിർവചനങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത വീക്ഷണങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞു വരാം. നിലവിൽ, ബാറ്ററി ഗവേഷണത്തിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന നിർവചനങ്ങളിൽ ആന്തരിക പ്രതിരോധ നിർവചനം, ഡിസ്ചാർജ് നിർവചനത്തിൻ്റെ ആഴം, ശേഷിക്കുന്ന ചാർജ് നിർവചനം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
(1) ഇൻ്റേണൽ റെസിസ്റ്റൻസ് ഡെഫനിഷൻ രീതി
ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക പ്രതിരോധം ക്രമാനുഗതമായി വർദ്ധിക്കുന്നതിനാൽ അതിൻ്റെ ആരോഗ്യനില വഷളാകുന്നു. ഈ ബന്ധത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ബാറ്ററിയുടെ ആരോഗ്യ നില (SOH) നിർവചിക്കാം:
ഫോർമുലയിൽ, നിർമ്മാണ സമയത്ത് ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക പ്രതിരോധത്തെ RNEW പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു; ബാറ്ററിയുടെ ആയുസ്സിൻ്റെ അവസാനത്തിലെ ആന്തരിക പ്രതിരോധത്തെ REOL പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു; കൂടാതെ R ബാറ്ററിയുടെ നിലവിലെ അവസ്ഥയിലുള്ള ആന്തരിക പ്രതിരോധത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.
ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക പ്രതിരോധത്തിന് കൃത്യമായ മൂല്യം നേടുക എന്നതാണ് ഈ നിർവചനത്തിൻ്റെ താക്കോൽ. അതിൻ്റെ ഗുണം താരതമ്യേന കൃത്യമായ അളവെടുപ്പ് ഫലങ്ങളാണ്, എന്നാൽ അതിൻ്റെ പോരായ്മ ബാറ്ററിയുടെ റേറ്റുചെയ്ത ശേഷിയെ പരിഗണിക്കുന്നില്ല എന്നതാണ്, ഇത് ബാറ്ററിയുടെ ആരോഗ്യനിലയെ (SOH) സാരമായി ബാധിക്കുന്നു.
(2) ഡിസ്ചാർജിൻ്റെ ആഴത്തിൻ്റെ നിർവ്വചനം (SOH)
ഒരു ബാറ്ററിയുടെ ഡിസ്ചാർജ് ഡെപ്ത് (SOH) എന്നത് ബാറ്ററി ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്ന ശേഷിയുടെ സ്വന്തം കപ്പാസിറ്റിയുടെ അനുപാതത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഈ അനുപാതം ബാറ്ററി എത്ര തവണ റീചാർജ് ചെയ്യാം എന്നതിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലാണ്; അതായത്, ഡിസ്ചാർജിൻ്റെ ആഴം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, അത് എത്ര തവണ റീചാർജ് ചെയ്യാം. അതിനാൽ, ഡിസ്ചാർജിൻ്റെ ആഴത്തിൻ്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് SOH-നെ ഇങ്ങനെ നിർവചിക്കാം: ഒരു നിശ്ചിത ആഴത്തിലുള്ള ഡിസ്ചാർജിൽ ശേഷിക്കുന്ന റീചാർജുകളുടെ പരമാവധി എണ്ണം റീചാർജുകളുടെ ശതമാനം.
(3) ശേഷിക്കുന്ന ശേഷിയുടെ നിർവ്വചനം
ബാറ്ററിയുടെ ശേഷിക്കുന്ന ശേഷിയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്നാണ് സ്റ്റേറ്റ് ഓഫ് ചാർജ് (SOH) നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഒരു കാലയളവിനു ശേഷം, ബാറ്ററിയുടെ ശേഷിക്കുന്ന ശേഷി നേരിട്ട് അളക്കാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, ഉപയോഗിക്കാത്തപ്പോൾ Cnew ബാറ്ററിയുടെ പരമാവധി കപ്പാസിറ്റിയും Cnorm ബാറ്ററിയുടെ പരമാവധി ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ശേഷിയും ആയിരിക്കട്ടെ. അപ്പോൾ, SOH-നെ ഇങ്ങനെ നിർവചിക്കാം...
