Der kalendarische Leistungsverlust bezeichnet den allmählichen Leistungsverlust vieler Batterietypen, selbst wenn sie nicht genutzt werden. Selbst ein sparsam genutztes Energiespeichersystem für den Heimgebrauch kann bis zum Ablauf der Garantie stark abgenutzt sein. Einige Batterietypen, wie z. B. Zinkbromid-Batterien, sind von diesem Problem nicht betroffen.
Alle Alterungsprozesse, die Die Alterung einer Batteriezelle ohne Hilfe von Lade-Entlade-Zyklen wird als kalendarische Alterung bezeichnet.Dies ist ein wichtiger Faktor bei vielen Anwendungen von Lithium-Ionen-Batterien, beispielsweise in Elektroautos, da die Betriebszeiten deutlich kürzer sind als die Leerlaufzeiten. Bei Untersuchungen zur zyklischen Alterung kann auch die durch die kalendarische Alterung verursachte Degradation ein wichtiger Faktor sein, insbesondere bei niedrigen Zyklentiefen und Stromraten.
Die kalendarische Alterung von Lithium-Ionen-Batterien wird für 16 Ladezustände (SoCs) von 0 % bis 100 % bei verschiedenen Temperaturen untersucht. Im Rahmen der Forschung wurden drei verschiedene 18650-Lithium-Ionen-Batterietypen mit unterschiedlichen Kathodenmaterialien untersucht.
Die Forschung selbst zeigt, dass das Tempo Die kalendarische Alterung steigt mit SoC nicht allmählich an. Stattdessen sind Plateauzonen zu sehen, in denen der Kapazitätsschwund identisch ist und SoC Intervalle von mehr als 20 bis 30 Prozent der Zellkapazität.
Was verursacht den Kapazitätsrückgang während der kalendarisch bedingten Alterung?
A Verschiebung des Elektrodengleichgewichts ist die Hauptursache für den Kapazitätsrückgang, laut Differenzial Spannung Untersuchungen. Die Studie zeigte auch den signifikanten Einfluss der Graphitelektrode auf die kalendarische Alterung.
Niedrigere Anodenpotentiale sind die Hauptursache für den Kapazitätsverlust während der Lagerung, da sie den Elektrolytverlust verschlimmern und somit die Bildung der festen Elektrolyt-Grenzfläche fördern.
Relevante Artikeln: Was ist der Kapazitätsfaktor (CF)?
Das niedrige Anodenpotential fördert den Verlust von zyklierbarem Lithium im hohen SoC-Bereich, wo die Graphitanode zu mehr als 50 % lithiiert ist, was wiederum das Elektrodengleichgewicht verzerrt. Ein hohes Zellpotential scheint geringe Wirkung auf Alterungsmechanismen wie die Auflösung von Übergangsmetallen oder Elektrolytoxidation. Vermeiden Sie hochspeichernde SoCs mit niedrigem Anodenpotenzial, wenn Sie eine möglichst lange Batterielebensdauer wünschen.
