El desgaste del calendario se refiere al deterioro gradual del rendimiento que experimentan muchos tipos de baterías, incluso cuando no se utilizan. Debido al desgaste del calendario, incluso un sistema de almacenamiento de energía doméstico con un uso moderado probablemente haya sufrido un deterioro grave al vencer su garantía. Algunos tipos de baterías, como las de bromuro de zinc, son inmunes a este problema.
Todos los procesos de envejecimiento que provocan la degradación de una celda de batería sin la ayuda de ciclos de carga y descarga se denominan envejecimiento por calendario . Este es un factor importante en muchas aplicaciones de baterías de iones de litio, como en los automóviles eléctricos, ya que los tiempos de funcionamiento son significativamente más cortos que los periodos de inactividad. En las investigaciones sobre el envejecimiento por ciclos, la degradación causada por el envejecimiento por calendario también puede ser un factor determinante, especialmente cuando la profundidad de los ciclos y las tasas de corriente son bajas.
Se examina el envejecimiento calendario de las baterías de iones de litio para 16 estados de carga (SoC), que van del 0 % al 100 % a diversas temperaturas. Según la investigación, se han estudiado tres tipos diferentes de baterías de iones de litio 18650 con diversos materiales de cátodo.
La propia investigación demuestra que el ritmo de envejecimiento del calendario no aumenta gradualmente con el SoC . En cambio, se observan zonas de meseta donde la disminución de la capacidad es idéntica y abarca intervalos de SoC de más del 20 al 30 por ciento de la capacidad de la celda.
¿Qué provoca la disminución de la capacidad durante el envejecimiento del calendario?
Según las investigaciones sobre voltaje diferencial, un desequilibrio en los electrodos es la principal causa de la disminución de la capacidad . El estudio también demostró la importante influencia del electrodo de grafito en el envejecimiento por calandrado.
Se ha descubierto que los potenciales de ánodo más bajos son la causa principal de la pérdida de capacidad durante el almacenamiento porque exacerban la disminución del electrolito y, en consecuencia, fomentan la formación de la interfase del electrolito sólido.
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El bajo potencial del ánodo favorece la pérdida de litio ciclable en el régimen de alto estado de carga (SoC), donde el ánodo de grafito está litiado en más del 50%, lo que a su vez altera el equilibrio de los electrodos. Un alto potencial de celda parece tener poco efecto sobre los mecanismos de envejecimiento, como la disolución de metales de transición o la oxidación del electrolito. Evite los estados de carga de almacenamiento elevados con un bajo potencial de ánodo si desea que la vida útil de su batería sea lo más prolongada posible.
