De kalendervervaging verwijst naar de geleidelijke prestatieverslechtering die veel batterijtypen ervaren, zelfs als ze niet in gebruik zijn. Vanwege kalendervervaging is het waarschijnlijk dat zelfs een energieopslagsysteem voor thuis dat spaarzaam is gebruikt, ernstige verslechtering heeft ondergaan tegen de tijd dat de garantie verloopt. Sommige batterijtypen, zoals zinkbromidebatterijen, zijn immuun voor dit probleem.
Alle verouderingsprocessen die ervoor zorgen dat een batterijcel degradeert zonder de hulp van laad-ontlaadcycli, worden kalenderveroudering genoemd . Dit is een belangrijke factor in veel toepassingen van lithium-ionbatterijen, zoals in elektrische auto's, omdat de werktijden aanzienlijk korter zijn dan de rustperioden. Bij onderzoek naar cyclusveroudering kan de degradatie als gevolg van kalenderveroudering ook een belangrijke factor zijn, met name wanneer de cyclusdiepte en stroomsterkte laag zijn.
De kalenderveroudering van lithium-ionbatterijen wordt onderzocht voor 16 laadtoestanden (SoC's) variërend van 0% tot 100% bij verschillende temperaturen. Volgens onderzoek zijn drie verschillende 18650 lithium-ionbatterijtypen met verschillende kathodematerialen bestudeerd.
Uit het onderzoek blijkt dat de snelheid van de kalenderveroudering niet geleidelijk toeneemt met de SoC (State of Charge) . In plaats daarvan zijn er plateauzones te zien waar de capaciteitsafname gelijk is en die SoC- intervallen van meer dan 20 tot 30 procent van de celcapaciteit beslaan.
Wat veroorzaakt capaciteitsafname tijdens kalenderveroudering?
Volgens differentiële spanningsmetingen is een verschuiving in de elektrodebalans de voornaamste oorzaak van de capaciteitsafname . De studie toonde tevens de aanzienlijke invloed van de grafietelektrode op de kalenderveroudering aan.
Lagere anodepotentialen blijken de voornaamste oorzaak te zijn van capaciteitsvermindering tijdens opslag, omdat ze de afname van elektrolyt verergeren en daardoor de vorming van de vaste elektrolytinterfase bevorderen.
Lees ook: Wat is de capaciteitsfactor (CF)?
Het lage anodepotentiaal bevordert het verlies van cyclisch lithium in het hoge SoC-gebied, waar de grafietanode voor meer dan 50% gelithieerd is, wat op zijn beurt de elektrodebalans verstoort. Een hoog celpotentiaal lijkt weinig effect te hebben op verouderingsmechanismen zoals de oplossing van overgangsmetalen of elektrolytoxidatie. Vermijd hoge opslag-SoC's met een laag anodepotentiaal als u de levensduur van uw batterij zo lang mogelijk wilt verlengen.
