فقدان القدرة

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يُعدّ فقدان السعة أو تضاؤلها ظاهرةً تُلاحظ في استخدام البطاريات القابلة لإعادة الشحن، حيث تقل كمية الشحن التي يمكن للبطارية توفيرها عند الجهد المقنن مع الاستخدام. [ 1 ] [ 2 ]

في عام 2003، أفيد بأن النطاق النموذجي لفقدان السعة في بطاريات الليثيوم أيون بعد 500 دورة شحن وتفريغ يتراوح بين 12.4% و24.1%، مما يعطي متوسط ​​فقدان السعة لكل دورة يتراوح بين 0.025% و0.048% لكل دورة. [ 3 ]

عوامل الإجهاد

يحدث تدهور السعة في بطاريات الليثيوم أيون بسبب العديد من عوامل الإجهاد، بما في ذلك درجة الحرارة المحيطة ومعدل التفريغ (C-rate) وحالة الشحن (SOC).

يعتمد فقدان السعة بشكل كبير على درجة الحرارة. وتزداد معدلات التقادم مع ارتفاع درجات الحرارة أو انخفاضها فوق أو تحت 25  درجة مئوية. [ 4 ] [ 5 ]

يتأثر فقدان السعة بمعدل الشحن والتفريغ، حيث يؤدي ارتفاع معدل الشحن والتفريغ إلى فقدان أسرع للسعة في كل دورة. تهيمن الآليات الكيميائية للتدهور في بطارية الليثيوم أيون على فقدان السعة عند معدلات الشحن والتفريغ المنخفضة، بينما يهيمن التدهور الميكانيكي عند معدلات الشحن والتفريغ العالية. [ 6 ] [ 7 ]

تشير التقارير إلى أن تدهور سعة بطاريات الجرافيت/LiCoO₂ يتأثر بمتوسط ​​حالة الشحن (SOC) وكذلك التغير في حالة الشحن (ΔSOC) أثناء دورات الشحن والتفريغ. خلال أول 500 دورة شحن وتفريغ كاملة، وُجد أن متوسط ​​حالة الشحن له تأثير كبير على انخفاض سعة الخلايا مقارنةً بـ ΔSOC. مع ذلك، قرب نهاية الاختبار (600-800 دورة شحن وتفريغ)، يصبح ΔSOC هو العامل الرئيسي المؤثر على معدل فقدان سعة الخلايا. [ 8 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ شيا، ي. (1997). "تلاشي السعة أثناء دورات شحن وتفريغ خلايا Li/LiMn₂O₄ بجهد 4 فولت " . مجلة الجمعية الكهروكيميائية . 144 (8): 2593-2600 . Bibcode : 1997JElS..144.2593X . doi : 10.1149/1.1837870 .
  2. ↑ أماتوتشي، ج. (1996). "ذوبان الكوبالت في بطاريات قابلة لإعادة الشحن غير مائية تعتمد على LiCoO2". أيونيات الحالة الصلبة . 83 ( 1-2 ): 167-173 . doi : 10.1016/0167-2738(95)00231-6 .
  3. ↑ سبوتنيتز، ر. (2003). "محاكاة انخفاض السعة في بطاريات الليثيوم أيون". مجلة مصادر الطاقة . 113 (1): 72-80 . Bibcode : 2003JPS...113...72S . doi : 10.1016/S0378-7753(02)00490-1 .
  4. ↑ والدمان، توماس (سبتمبر 2014). "آليات التقادم المعتمدة على درجة الحرارة في بطاريات الليثيوم أيون - دراسة ما بعد الوفاة". مجلة مصادر الطاقة . 262 : 129-135 . Bibcode : 2014JPS...262..129W . doi : 10.1016/j.jpowsour.2014.03.112 .
  5. ↑ و. دياو، ي. شينغ، س. ساكسينا، و م. بيشت (2018). "تقييم اختبارات درجة الحرارة المعجلة الحالية ونمذجة البطاريات" . العلوم التطبيقية . 8 (10): 1786. doi : 10.3390/app8101786 .{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  6. ↑ سي. سنايدر (2016). "تأثير معدل الشحن/التفريغ على تدهور سعة بطاريات الليثيوم أيون" . Bibcode : 2016PhDT.......260S .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  7. ↑ ساكسينا، إس.، وشينغ، واي.، وكوون، دي.، وبيشت، إم. (2019). "نموذج التدهور المتسارع لتحميل بطاريات الليثيوم أيون بمعدل C". المجلة الدولية لأنظمة الطاقة الكهربائية . 107 : 438-445 . Bibcode : 2019IJEPE.107..438S . doi : 10.1016/j.ijepes.2018.12.016 . S2CID 115690338 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  8. ↑ س. ساكسينا، س. هندريكس، و م. بيشت (سبتمبر 2016). "اختبار دورة حياة خلايا الجرافيت/LiCoO₂ ونمذجتها في نطاقات مختلفة لحالة الشحن". مجلة مصادر الطاقة . 327 : 394-400 . Bibcode : 2016JPS...327..394S . doi : 10.1016/j.jpowsour.2016.07.057 .{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )