Изменение характеристик аккумуляторов при эксплуатации

Изменение характеристик аккумуляторов при эксплуатации

При эксплуатации ЛИА потери энергии могут быть результатом как преобразования активных материалов в неактивные фазы, ведущего к уменьшению емкости, так и увеличения импеданса, которое приводит к снижению рабочего напряжения, т. е. мощности аккумулятора.

При циклировании уменьшение емкости происходит в результате расслоения графита и уменьшения активной поверхности обоих электродов из-за роста пассивирующей пленки. Происходят и механические изменения структуры электродов в результате объемных изменений активного материала при циклировании.

Внутреннее сопротивление ЛИА при эксплуатации увеличивается за счет поляризационного сопротивления электродов вследствие взаимодействия агрессивного электролита с их поверхностью.

Хранить литий-ионные источники тока рекомендуют при комнатной температуре и степени заряженности порядка 30-50%. Но 1 раз в год необходимо производить их подзаряд для предотвращения переразряда в связи с тем, что схемы внешней электронной защиты имеют хоть и малое потребление энергии, но при длительном хранении способны привести к исчерпанию запасенной емкости.

При хранении ЛИА имеют место и необратимые потери, определяемые изменением свойств пассивного слоя на литии под действием электролита и окислением электролита на катоде. С увеличением температуры хранения оба процесса ускоряются, особенно второй, на который влияет и степень заряженности. Наибольщие потери наблюдаются у катодов из LiMn2O4.

Обычно ресурс коммерческих ЛИА до снижения разрядной емкости на 20% составляет 500–1000 циклов. Но с уменьшением глубины разряда при циклировании он увеличивается, что объясняют уменьшением механических напряжений, вызываемых изменениями объема электродов, которые зависят от степени их заряженности.

Вообще же механизмы старения приводят к медленному изменению основных характеристик литий-ионного аккумулятора (емкости, сопротивления, мощности), а не к возможности возникновения плохо предсказуемых внезапных отказов.

Призматические аккумуляторы при хранении под давлением выделяющегося газа могут потерять свою форму.