Cùng với sự lo lắng về phạm vi và thiếu cơ sở hạ tầng sạc, sự xuống cấp của pin cũng là một trong những trở ngại chính trong việc biến Xe điện trở nên khả thi đối với đại chúng. Các loại pin Lithium khác nhau có vòng đời khác nhau tùy thuộc vào hóa chất của chúng, thông thường nó sẽ nằm trong khoảng từ vài trăm đến vài nghìn. Trong chu kỳ sạc này do quá trình lão hóa, pin sẽ mất đi tính năng ban đầu, có nghĩa là chiếc xe sẽ không cung cấp nhiều phạm vi hoạt động so với hiệu suất ban đầu trong một lần sạc. Biện pháp đánh giá sự mất mát về dung lượng của Pin này được gọi là Sự suy giảm của Pin. Nếu chúng ta muốn có hiệu suất tối ưu của pin trong suốt vòng đời của chúng, chúng ta cần thực hiện các biện pháp thích hợp trong việc vận hành và bảo quản pin. Trong bài viết này, chúng ta hãy thảo luận về những nguyên nhânsuy giảm pin trong EVs và cách ngăn chặn nó. Bạn cũng có thể đọc bài viết về Pin xe điện này nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về pin EV và cách chúng được sử dụng trong xe điện.
Những lý do khiến pin bị suy giảm là gì?
Rất khó để chỉ ra một lý do cụ thể cho sự xuống cấp của pin, nó có thể do nhiều yếu tố gây ra. Các điều kiện vận hành và lưu trữ như Sạc quá mức, Xả sâu, sạc với tỷ lệ C cao, lưu trữ với SOC đầy đủ, vận hành và lưu trữ ở nhiệt độ cao là những nguyên nhân chính ảnh hưởng đến sức khỏe của pin và dẫn đến suy giảm pin. Các phản ứng hóa học bên trong như Hư hỏng cấu trúc tinh thể của cực dương, hình thành lớp SEI và ăn mòn cũng gây ra sự xuống cấp của pin.
Ảnh hưởng của việc sạc quá mức và xả sâu pin EV:
Sạc pin đến mức tối đa và xả sâu, có thể cho phạm vi hoạt động xa nhưng gây căng thẳng cho pin. Trong quá trình sạc và xả khi vật liệu cực dương hấp thụ và giải phóng vật liệu lithium, thể tích của nó sẽ khác nhau. Qua chu kỳ, những thay đổi về thể tích này làm suy yếu cực dương có cấu trúc tinh thể. Trong quá trình phóng điện sâu của pin, sự thay đổi thể tích sẽ nhiều hơn, gây ra các vết nứt nhỏ trên cực dương. Điều này làm cho các phần mới của các hạt cực dương tiếp xúc với chất điện phân, dẫn đến sự hình thành SEI, do đó, SEI làm tăng điện trở bên trong của pin và tiêu thụ một lượng lithium cho quá trình hình thành dẫn đến việc pin bị mất dung lượng không thể phục hồi.
Sạc pin lithium quá mức sẽ ảnh hưởng đến điện cực âm của pin. Quá tải gây ra sự hình thành dendrite trên cực dương và cũng gây ra sự gia tăng điện áp đột ngột liên quan đến sự gia tăng điện trở bên trong của pin. Sạc quá mức cũng làm tăng nhiệt độ bên trong, có thể gây thoát nhiệt và cháy pin.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến pin xe điện:
Về cơ bản đối với pin lithium-ion, phạm vi nhiệt độ tối ưu là từ 15 ° C đến 35 ° C. Hoạt động ngoài phạm vi thoải mái này sẽ làm tăng tốc độ xuống cấp của pin. Ở nhiệt độ thấp, độ dẫn điện ion của chất điện phân và sự khuếch tán ion lithium ở các điện cực sẽ giảm. Mất nhiều thời gian hơn để Sạc pin ở nhiệt độ thấp do quá trình xen phủ lithium-ion vào các cực dương chậm lại. Điều này sẽ dẫn đến sự lắng đọng các ion lithium trên bề mặt điện cực và gây ra hiện tượng xuống cấp pin.
Hoạt động ở nhiệt độ cao sẽ rút ngắn tuổi thọ của pin lithium-ion. Nhiệt độ cao giúp tăng cường phân hủy muối dẫn điện (liti Hexafluorophosphat) trong chất điện phân. Và cũng làm tăng các hợp chất vô cơ ở các lớp SEI. Điều này làm tăng trở kháng bên trong của pin và làm tăng nhiệt độ bên trong pin. Nếu nhiệt như vậy không được kiểm soát, nó không chỉ gây ra sự suy giảm pin mà còn gây ra hiện tượng thoát nhiệt.
Một lý do khác cho sự xuống cấp của pin là sự ăn mòn. Sự hiện diện của bất kỳ dấu vết nào của nước trong quá trình sản xuất pin sẽ dẫn đến ăn mòn. LiPF6, Muối liti được sử dụng phổ biến nhất trong chất điện phân phản ứng với nước và tạo thành axit uoric. Axit hydro fl uoric này ăn mòn bộ thu kim loại gây ra sự suy giảm chất lượng pin.
Làm thế nào để tăng tuổi thọ của pin EV?
Vận hành pin ra khỏi khu vực hoạt động an toàn của chúng dẫn đến pin bị suy giảm chất lượng. Mặc dù ắc quy được trang bị hệ thống quản lý ắc quy (BMS), chúng ta phải chăm sóc ắc quy đúng cách để xe điện có tuổi thọ cao và hoạt động tối ưu.
Tránh sạc đầy và xả sâu: Để có tuổi thọ cao và hiệu suất tối ưu của việc sạc và xả pin trong khoảng 80% đến 20% SOC. Trong bộ pin BMS sẽ không cho phép sạc pin đến 100% và sẽ không xả xuống 0%. sẽ luôn có 10% bộ đệm.
Tránh sạc nhanh thường xuyên: Sạc nhanh dẫn đến tăng nhiệt độ của pin và dẫn đến suy giảm pin. Để kéo dài tuổi thọ pin, tránh sạc nhanh khi không cần thiết.
Không bảo quản pin ở trạng thái SOC 100% hoặc ở trạng thái xả sâu: Luôn tốt hơn là cất giữ pin ở trạng thái nửa sạc. trong khi để xe trong thời gian dài sạc đến 50% hoặc xả xuống 50%.
Duy trì Pin ở nhiệt độ tối ưu: Không để xe điện dưới ánh nắng trực tiếp trong thời gian dài hơn khi nhiệt độ cao. Tốt nhất là nên để pin trong bóng râm khi nhiệt độ hơn 30 0 C