Takvim solması, birçok pil türünün kullanılmadığı zamanlarda bile deneyimlediği kademeli performans bozulmasını ifade eder. Takvim solması nedeniyle, az kullanılmış bir ev enerji depolama sisteminin bile garantisi sona erdiğinde ciddi bir bozulmaya uğraması muhtemeldir. Çinko-bromür piller gibi bazı pil türleri bu soruna karşı bağışıktır.
Şarj-deşarj döngülerinin yardımı olmadan bir pil hücresinin bozulmasına neden olan tüm yaşlanma süreçlerine takvimsel yaşlanma denir . Elektrikli otomobiller gibi birçok lityum iyon pil uygulamasında önemli bir faktördür, çünkü çalışma süreleri bekleme sürelerinden önemli ölçüde daha kısadır. Döngüsel yaşlanma araştırmalarında, özellikle döngü derinlikleri ve akım oranları düşük olduğunda, takvimsel yaşlanmanın neden olduğu bozulma da önemli bir faktör olabilir.
Lityum iyon pillerin takvim yaşlanması, çeşitli sıcaklıklarda %16'dan %0'e kadar değişen 100 şarj durumu (SoC) için incelenir. Araştırmaya göre, çeşitli katot malzemelerine sahip üç farklı 18650 lityum iyon pil türü incelenmiştir.
Yapılan araştırmalar, takvimsel yaşlanma hızının SoC ile birlikte kademeli olarak artmadığını göstermektedir. Bunun yerine, kapasite azalmasının aynı olduğu ve hücre kapasitesinin %20 ila %30'undan fazlasını kapsayan SoC aralıklarında plato bölgeleri görülmektedir .
Takvim yaşlanması sırasında kapasite azalmasına ne sebep olur?
Diferansiyel voltaj araştırmalarına göre, elektrot dengesindeki kayma , kapasite düşüşünün temel kaynağıdır . Çalışma ayrıca grafit elektrotun takvimsel yaşlanma üzerindeki önemli etkisini de göstermiştir.
Depolama sırasında kapasite azalmasının temel nedeninin, düşük anot potansiyelleri olduğu bulunmuştur; çünkü bunlar elektrolit azalmasını şiddetlendirir ve dolayısıyla katı elektrolit ara fazının oluşumunu teşvik eder.
Ayrıca okuyun: Kapasite Faktörü (CF) nedir?
Düşük anot potansiyeli, grafit anotun %50'den fazla lityumlandığı yüksek şarj durumu (SoC) rejiminde döngüsel lityum kaybını teşvik eder ve bu da elektrot dengesini bozar. Yüksek hücre potansiyelinin, geçiş metali çözünmesi veya elektrolit oksidasyonu gibi yaşlanma mekanizmaları üzerinde çok az etkisi olduğu görülmektedir. Pil ömrünün mümkün olduğunca uzun olmasını istiyorsanız, düşük anot potansiyeline sahip yüksek depolama şarj durumlarından (SoC) kaçının.
