La dégradation calendaire désigne la dégradation progressive des performances de nombreux types de batteries, même lorsqu'elles ne sont pas utilisées. En raison de cette dégradation, même un système de stockage d'énergie domestique peu utilisé risque d'avoir subi une détérioration importante avant l'expiration de sa garantie. Certaines batteries, comme les batteries au bromure de zinc, sont insensibles à ce problème.
L'ensemble des processus de vieillissement qui entraînent la dégradation d'une cellule de batterie sans l'intervention de cycles de charge-décharge est désigné par le terme de vieillissement calendaire . Ce phénomène est un facteur important dans de nombreuses applications des batteries lithium-ion, notamment dans les véhicules électriques, car les périodes de fonctionnement sont nettement plus courtes que les périodes d'inactivité. Lors d'études sur le vieillissement cyclique, la dégradation due au vieillissement calendaire peut également constituer un facteur majeur, en particulier lorsque la profondeur des cycles et l'intensité du courant sont faibles.
Le vieillissement calendaire des batteries lithium-ion est étudié pour 16 états de charge (SoC) allant de 0 % à 100 % à différentes températures. Selon les recherches, trois types de batteries lithium-ion 18650 différents, avec différents matériaux de cathode, ont été étudiés.
Les recherches montrent que le rythme du vieillissement calendaire n'augmente pas progressivement avec le SoC . Au contraire, on observe des zones de plateau où la perte de capacité est identique et couvre des intervalles de SoC supérieurs à 20 à 30 % de la capacité de la cellule.
Quelles sont les causes du déclin de la capacité au cours du vieillissement calendaire ?
D'après les analyses de tension différentielle, un déséquilibre des électrodes est la principale cause de la baisse de capacité . L'étude a également démontré l'influence significative de l'électrode en graphite sur le vieillissement calendaire.
Il a été constaté que des potentiels d'anode plus faibles sont la principale cause de la diminution de la capacité pendant le stockage, car ils exacerbent la diminution de l'électrolyte et favorisent par conséquent la formation de l'interphase d'électrolyte solide.
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Un faible potentiel anodique favorise la perte de lithium cyclable à un état de charge (SoC) élevé, lorsque l'anode en graphite est lithiée à plus de 50 %, ce qui perturbe l'équilibre des électrodes. Un potentiel de cellule élevé semble avoir peu d'effet sur les mécanismes de vieillissement tels que la dissolution des métaux de transition ou l'oxydation de l'électrolyte. Pour une durée de vie optimale de votre batterie, évitez les SoC de stockage élevés associés à un faible potentiel anodique.
