Feabhsaigh Raon Stáit na gCeirde chun Stréimh Eleacrachas a Laghdú

Ciallann coimeád batairear litiom i sláinte thar am gníomhachtú ar cheart iad a íosluchadh. Nuair a dhéanaimid íosluchadh idir thart ar 20% agus 80%, seachas iompú ó bhán go hiomlán, is féidir leis na heilictróin istigh a mheath níos mó ná 58% de réir taighde ón gCumann Eleactraíceachais sa bhliain 2023. Cuidíonn an straitéis seo, ar a dtugtar an bealach meánach, le fadhbanna cosúil le pládháil litiom ar an nod dóiteáin agus cracs á bhformáil i mballán an nod dearthach a chosc, a bhfuil ról mór acu maidir le deacrachtú na mbatairear thar am. Glac teileafóní galaioide mar shampla den saol fíorúil. Coinneann na gluaisteáin sin atá le stopadh ag íosluchadh ag 80% thart ar 92% dá gcumas bunaidh fiú tar éis 500 íosluchú iomlán a dhéanamh. Maidir le gluaisteáin a íosluchdaítear go hiomlán gach uair, áfach, bíonn timpeall 78% den gcumas tosaigh fágtha acu tar éis an méid céanna íosluchú.

Cén fáth a laghdaíonn an fhuinneog 20%–80% SoC deacrachtú agus maximíonn sé saol íosluchú batairear litiom

Tapaíonn stáit íosluchaithe ard nó íseal ceimiceach:

• Os cionn 90% SoC : Ocsaídíocht leictreolaiteach caidéann ~1.2% caillteanas míosúil cumhachta
• Faoi bhun 15% SoC : Cailleadh an nód thabhaíonn ~0.8% caillteanas míosúil ar aghaidh

D'aithin staidéar ó Ollscoil Michigan (2023) go dtáirgeann an straitéis chóimheasa seo ceithre huaire a gcuid saoráin i gcomparáid le scarúcháin domhain.

Éifeacht Doimhne na Scarúcháin (DoD): Ó 300 Saorán ag 100% DoD go >1,200 ag 30% DoD

Scaipeann scarúcháin chaite feabhas mór ar fhéidearthacht tréimhse maireachtála:

Trí doimhne an scagair ag teorannú go 30%, laghdaítear tromlucht struchtúrtha, rud a chuireann in ann os cionn 1,200 saorán a bhaint amach agus 90%+ cumhachta a choimeád – tá sé sin ríthábhachtach do fheidhmchláir cosúil le GE-anna agus córais stórála fuinnimh.

Easpósadh Teasa Rialaithe Chun Aoisithe Teasa Uaighthe a Sheachaint

Díorthú Teasa: Conas gach +10°C os cionn 25°C a laghdú sa bheartú saol bhfheidhmniúcháin na mbatairear líteir le ~50%

Nuair a théann na teochtaí ró-ard, cuiridh siad tús le freagairtí ceimiceacha taobh istigh i mbatairí litium a chúisíonn damáiste dhian le himeacht ama. Léiríonn staidéaranna go, mura bhfuil sé ach 10 céim Celsius os cionn an chaighdeáin 25°C, déanann an bataireáil aois a chur isteach faoi leithne mar gheall ar sin, rud a chiallaíonn níos lú iomlánchuingeal. Mar shampla, bataireáil deartha do 1,000 iomlánchuingeal—má oibríonn sí go rialta ag thart ar 35°C ina ionad, d’fhéadfadh go mbeadh sí beagnach amhaigh go dtí 500 sula n-imríonn cumais mhór léi. Cén fáth? Teas a phléascadh ar an réiteach tuaslagóra, a fhágann an tshraithe SEI cosanta a fhás níos tiubh ná gnáth, agus a chúisíonn rioscaí sa cathód a imirt isteach sa chóras. Fiú nuair nach bhfuil batairí á n-úsáid go gníomhach, má chaomhnófar iad ró-the, fós luíonn siad i ndíonadh go tobann. Tá sé ríthábhachtach feabhas a choinneáil faoi 30°C trí bhainistiú teasa oiriúnach chun an méid is mó a fháil as batairí litium i ngníomhaíochtaí domhanda fíor ina bhfuil feidhmniúlacht ar intinn.

Iontachais Níos Fhaide: Lithium Pláigéil agus Cáipéisíocht Dímightheoir i bhfad faoi 0°C

Nuair a chardeáiltear cáithníní leithis i dtimpeallachtaí geata, tharlaíonn rud olc do na hionta leithis sin. In áit imeacht isteach sa cháthód, áit ar cheart leo bheith ag dul, cuiridh siad tús le criostaíollacha miotail a fhoirmiú ar an uimrit. Glacaimid leis an gcraobh shlán seo "pládaíocht leithis". Is é atá millte níos dona ná go, nuair a thosaíonn sé seo ag tarlú, tá damáiste bunúsach déanta. Ag gach turas a tharlaíonn sé, laghdaíonn an cumas idir 5% agus 20%, agus fásann na foirmeacha criostal seo mar bhloscaí beaga taobh istigh den bhatairí a d'fhéadfadh leadháil go cur i gciorcal gearr imníoch. Bíonn rudaí an-dubha thíos faoi nialas céim chelcius toisc nach mbogann na hionta go dtí sin ach beagán. Téann an inbhuanaitheacht taobh istigh den bhatairí go mór suas, uaireanta tripláil ar an méid is gnáth, agus cuireann sé sin tús le sriocáin voltáis iontacha nuair a iarraithe ar chardeáil. Taispeántar i taighde go, más laistigh de dheich chuairt chardeála a chaitear ag lárúchán déag céim chealcius, glacann sé leis an méid céanna wear and tear agus a bheadh ann tar éis céad cuairt ag teocht seomra. Chun teas a sheachaint, molann formhóra na saineolaithe teasú na gceitheal go háilleast cúig chéim Celsius sula dtosaíonn aon phróiseas chardeála. Cabhraíonn an céim shimplí seo le saibhreas a choimeád ar fhéidearthacht na mbatairí fiú i réimsí an gheimhridh géar a théann daoine go minic tríd.

Úsáid Córais Bainistíochta Briotáin Inteleagtha le haghaidh Cosaint Ghníomhach

Tá Córais Bainistíochta Bataireaí (BMS) mar mheabhrán taobh thiar de bhatairear liosáid, ag faire tar éis réimse ábhar ar nós leibhéil voltas, sruth reatha, athruithe teochta, agus an méid muirn atá fágtha laistigh. Oibríonn na córais seo go cróga chun caitheamh batairear a chosc go tapa ró-ghasta. Nuair a bhíonn ró-voltas nó teas ag cruinniú, laghdaíonn siad go huathoibrithe luas íoslaghá nó cuiridh siad bac ar an cumhacht i gceart chun damáiste a chosc. Déanann BMS maith cinnti freisin nach n-íoslódálann batairear go hiomlán toisc go mbaineann sé seo go mór le saol na mbatairear – uaireanta trí dhromchlaíodh é go dtí ceathrú amháin den fhad a bheadh ann dá ndéantar ligean dó íoslódáil go páirt. Is é rialú teochta gné eile thábhachtach toisc go bhféadfadh méadú beag amháin 10 céim Celsius os cionn teochta taiscatháin laghdú beagnach leath a dhéanamh ar shaol na mbatairear. Tá roinnt samhlacha nua-aimseartha curtha ar fáil le bogearraí intleachtúil a aimsíonn fadhbanna idir cealla sula dtéann siad ina fadbh mhóra, ansin bogann siad fuinniú timpeall chun iarmhairseacht a dhéanamh agus chun ceantair ar leith a chosc ó aoisitiú níos tapúla ná ceantair eile. Cuidíonn gach ceann de na cosainte seo le chéile lena fhaidhneáil ar an tréimhse a mhaireann batairear liosáid agus laghdaíonn siad go mór neamhthéite galaithe, ar nós galaithe teasa, a chloisimid uaireanta i scéalta nuachta.

Cuir Practaí Stórála agus Cothabhála i bhFeidhm le Stabilité Fadtéarmach

Stóráil Idéalta ag 40%–60% SoC i gCoinníollacha Fuar, Tirim: Laghdú Aoisithe Féinphréirde go dtí 70%

Fadhbanna litium faoi láthair go mór má stóráiltear i gceart toisc go cuireann sé seo leis an aoisithe féilí, a bhfuil ann nuair a chailltear cumas ar na batairí agus iad ár leithéid gan úsáid. Má chaitear iad idir thart ar 40% agus 60%, cuireann sé sin lú strus ar na comhpháirteanna inmheánacha, agus má stóráiltear i gcroíche fionnuar, go háirithe idir 15 agus 25 céim Cealsiuis, cuireann sé seo leis na freagairtí ceimiceacha a phléascann na comhpháirteanna istigh ar deireadh. Níor cheart don aer a bheith ró-chruaiteach, agus oibreoidh neart faoi 50% moistéireacht is fearr mar is féidir le huisce a chur le fadhbanna cosúil le corródú nó fiuchadh ón mbataire féin. Tugann difríocht fíor éifeachtach leis na treoracha seo a leanúint, ag laghdú ar chaillteanas bhliantúil an chumais go dtí 70% i gcomparáid le batairí atá go hiomlán íseal agus ag teochtaí níos airde timpeall 35 céim. Ba chóir do dhuine ar mian léi batairí a stóráil ar feadh tréimhse fhada seiceáil a dhéanamh ar a bholtas uaireanta chun cinntiú go bhfanfaidh siad laistigh den raon is fearr. Cuireann an céim shimplí seo le stopadh dochar a thagann ó na batairí a bheith go hiomlán folamh ar feadh mhíonna nó blianta gan úsáid.

Seachain Coinníollacha Ard-Luath agus Forluchtú a Luafaíonn Dearmadáil

Idirbhearta Táirgeála Tapaidh: Laghdú 20–30% ar Shaotharlíon Batairea Lítium ag 2C i gcomparáid le Táirgeáil Chaighdeánach 0.5C

Nuair a labhairimid faoi chuairteanna tascanna tapa agus díuchta, bíonn baint láidir ag lithiúm-ion gléasanna ó thaobh leictreimiceach de. Is é sin ná tascadh ar ráta 2C a chiallaíonn gur féidir leis an mbatairí a luchtú go hiomlán i leathuair amháin, ach tá costas leis sin. Taiscneanaíl atá ann go mbíonn batairí faoi réir na gcúinsí seo i bhfad níos giorra – thart ar 70 go 80% den fhadhbh fágtha acu – i gcomparáid leis na cásanna a luchtáiltear ar an ráta caighdeánach 0.5C. Tá an chúis leis an ndotáil seo lonnaithe i karthan an ghléas go dtí an taobh istigh le linn na próiseas luath seo. Cuirtear as comhdhéanamh an leictroléara níos tapúla ná mar is gnáth ag ions gluaiseacht ghasta, agus freisin tascann an straitéis SEI níos tapúla ar na heitleoirí, rud a laghdaíonn an cumas iomlán thar am. Agus ná déan dearmad ar úsáid riarthach a dhéanamh freisin. Cuireann an praisís seo in iúl réimsí éagsúla imoibrithe ceimiceacha ábhartha laighe sa bhatairí a d’fhéadfadh dochar mór a dhéanamh do chuid inmheánacha an bhatairí agus a shaol úsáideach a mhéadú go mór-mhéad.

• Risc easpa teasa : Cuirtear teocht ar fáil tríd bhforscaoileadh thar mhéid (>60°C), a luíonn míshaotharlú cathóide i leataoibh
• Pládháil lithiúim : Cruthaítear tuilim lithiúim theilghhearr ar anodaí faoi 0°C le linn muirte, ag cúisithe do chailleadh inbhear deisiúil
• Damáiste struchtúrtha : Leathnaíonn na haonad grafaite thar na teorainneacha dearaithe le linn forchur, ag briseadh na gcealla comhdhúntais

Cothromaíonn prótacóil íoslaghá ideachtais fadtéarma agus luas. Chun saol roinne uaireanta uasta a bhaint as bataireanna lithiúim, cuir teorainn ar íoslú go ‹1C nuair is féidir agus úsáid íoslódála cliste a chríochnaíonn ag 100% den voltas. Baineann feidhmniú idirghabhálacha ard (mar shampla, uirlisí cumhacht) leis na córais bainistíochta teochta chun míshaotharlú a chosc le linn íoslaghá tapa.

Ceisteanna a chuirtear go minic (FAQ)

Cad é raon Staid Muirte (SoC) oiriúnach do bhataireanna lithiúim?

Is é raon 20% go 80% an t-ionrac sin do bhataireanna lithiúim, mar laghdaíonn sé streiceanna leictre-cheimiceacha agus síneann sé saol na mbataireanna.

Conas a éiríonn tionchar ar theocht ar shaol roinne uaireanta bataireanna lithiúim?

Is féidir le méadú ar 10°C os cionn teochta oibriúcháin chaighdeánach 25°C a dhéanamh beatha uathphhointe na bataireí liotaim a laghdú go dtí thart ar 50%, agus nuair a oibrítear i dtímeacha geata is féidir leat litium pládáil agus caipéis iomlán a chailleadh go buan.

Cad é an litium pládáil?

Tarlaíonn pládáil litium nuair a chruthaíonn ions litium criostaí miotail ar dhroim an ainid den bhataireáil le linn muirteach ag teochtaí geata, agus mar sin caipéis iomlán a chailleadh go buan.

Conas a chosnaíonn Córais Bainistíochta Bataireáite (BMS) na bataireáit liotaim?

Cosnaíonn BMS na bataireáit liotaim trí fholscaradh, sruth, teocht agus leibhéil muisre a mhonatóireacht, agus tréithniú nua-uchta nó cumhachta a ghearradh go huathoibríoch chun damáiste a chosc.