Bateria litiu-ion este o baterie nouă recunoscută de public în ultimii ani, care poate prelungi rezistența. Cu toate acestea, după mai multe cicluri de încărcare și descărcare, capacitatea bateriei și alte performanțe vor scădea. În aceleași condiții, cu cât capacitatea bateriei scade mai repede, cu atât calitatea bateriei este mai slabă. Performanța ciclului bateriei litiu-ion este un indicator important pentru măsurarea calității acestuia. Multe standarde legate de acumulatorul litiu-ion au un ciclu de viață.

Ciclul de încărcare și descărcare al acumulatorului litiu-ion este un proces complex de reacție fizică și chimică, iar durata sa de viață este afectată de mulți factori. Factorii care afectează ciclul de viață al acumulatorului litiu-ion sunt analizați mai jos.

1. Procesul de proiectare și fabricație

În procesul de proiectare a bateriei, alegerea materialelor este cel mai important factor. Materialele diferite au caracteristici de performanță diferite, iar performanța bateriei dezvoltate este, de asemenea, diferită. Ciclul de viață al bateriei va fi lung numai dacă performanța ciclului materialelor electrodului pozitiv și negativ este bună. În general, în procesul de proiectare și asamblare, capacitatea electrodului negativ este, în general, necesară să fie mai mare decât cea a electrodului pozitiv. Dacă nu este excesiv, litiul va fi separat de electrodul negativ în timpul procesului de încărcare, formând dendrite de litiu, afectând astfel siguranța. Dacă electrodul negativ este prea mult în raport cu electrodul pozitiv, electrodul pozitiv poate fi excesiv de litiat, ducând la colapsul structural.

Tipul și cantitatea de electrolit afectează și durata de viață a bateriei. Procesul de fabricație al pachetului de baterii litiu-ion include în principal: dozarea anodului și catozului, acoperirea, fabricarea filmului, înfășurarea, intrarea în carcasă, injecția de lichid, etanșarea, formarea etc. În procesul de producție a bateriilor, fiecare pas al procesului este foarte strict. Orice proces care nu este bine controlat poate afecta performanța ciclului bateriei.

2. Îmbătrânirea materialului bateriei cu ioni de litiu

Procesul de încărcare și descărcare a pachetului de baterii cu ioni de litiu este procesul de deblocare și deplasare înainte și înapoi între materialele electrodului pozitiv și negativ prin electrolit. În procesul de ciclizare al acumulatorului litiu-ion, pe lângă reacția redox la polii pozitiv și negativ, există și o mulțime de reacții secundare. Dacă reacția secundară a bateriei cu ioni de litiu poate fi redusă la un nivel scăzut, astfel încât ionul de litiu să poată călători întotdeauna fără probleme între materialele electrodului pozitiv și negativ prin electrolit, durata de viață a bateriei cu ioni de litiu poate fi mărită.

Natura colectorului pozitiv și negativ va afecta, de asemenea, capacitatea și durata de viață a bateriei. Materialele de colectare a curentului utilizate în mod obișnuit pentru electrozii pozitivi și negativi ai bateriilor cu ioni de litiu sunt aluminiul și cuprul, ambele fiind materiale metalice ușor corodate. Filmul pasiv, aderența slabă, coroziunea locală (pitting) și coroziunea generală a colectorului după coroziune vor crește rezistența internă a bateriei, ducând la pierderea capacității și la reducerea eficienței de descărcare. Aderența și rezistența la coroziune pot fi îmbunătățite prin gravarea acidului alcalin, acoperirea conductivă și alte metode de pretratare.

3. Sistem de încărcare și descărcare în timpul ciclului

Procesul de utilizare a acumulatorului litiu-ion este procesul de încărcare și descărcare. Sistemul de încărcare și descărcare, cum ar fi dimensiunea curentului de încărcare și descărcare, selectarea tensiunii de întrerupere a încărcării și descărcarii și metoda de încărcare și descărcare, au, de asemenea, un impact foarte important asupra ciclului de viață al bateriei cu ioni de litiu. Performanța acumulatorului litiu-ion va fi degradată prin creșterea orbește a curentului de lucru al bateriei, creșterea tensiunii de întrerupere a încărcării și reducerea tensiunii de întrerupere a descărcării.