----SENKU-KONEETRY
Lämpötilan vaikutus akkuihin on hyvin monimutkainen, ja lämpötilalla on myös merkittävä vaikutus akun käyttöikään. Testausympäristön lämpötilaa muuttamalla akun käyttöiän heikkenemistä voidaan nopeuttaa. Tämä lähestymistapa on tehokas tapa nopeuttaa kokeita ja lyhentää testausaikaa. Mekanismi, jolla lämpötila vaikuttaa akun käyttöikään, ei kuitenkaan ole selvä, mikä tarkoittaa, että kiihdytettyjen kokeiden tuloksia ei voida käyttää tavanomaisten kokeiden tulosten ennustamiseen. Tässä on johdanto lämpötilan vaikutuksesta akun käyttöikään.
On olemassa monia johdantoja akkujen erilaisista hajoamisnopeuksista eri lämpötiloissa, kuten kerrostettujen oksidien kapasiteetin heikkeneminen, LFP ja muut akkujärjestelmät.
Tärkeimmät akun kulumiseen vaikuttavat tekijät ovat erilaisia eri lämpötiloissa. Alhaisissa lämpötiloissa litiummetallin saostuminen kuluttaa aktiivista litiumia, ja saostuneen litiummetallin ja elektrolyytin välinen sivureaktio kuluttaa aktiivista litiumia ja muodostaa huonolaatuisen kiinteän nesteen rajapinnan, mikä lisää akun impedanssia.
Matalalämpötilainen litiumkerrostuminen on yleinen ilmiö NCM111:ssä/Graphitessa, kuten näkyy grafiittinegatiivisen elektrodin SEM-kuvassa ennen ja jälkeen kierroksen -20 asteessa. Litiumdendriitit näkyvät selvästi LP40-elektrolyytissä
Alhaisen lämpötilan litiumin kerrostumista voidaan lievittää vaihtamalla elektrolyyttiä. Esimerkiksi yllä olevassa kuvassa ei ole selvää metallista litiumia akun negatiivisen elektrodin pinnalla, joka kiertää M9F1-elektrolyytissä. Akun purkaminen negatiivisen elektrodin pinnan tarkkailemiseksi on suhteellisen hankala kokeilu. Coulombin tehokkuutta akun latauksen ja purkamisen aikana voidaan käyttää yksinkertaisena indikaattorina litiumin laskeuman määrittämiseen. Alla olevassa kuvassa litiumpinnoituksen läpikäyvän akun keskipitkän aikavälin kulloinen hyötysuhde poikkeaa merkittävästi 100 %:sta.
Aktiivisen litiumin saostumisen aiheuttamat sivureaktiot voimistuvat, mikä vaikeuttaa ilmiön havaitsemista. Lisäksi kiinteän aineen ja nesteen rajapinnassa on jo sivureaktioita. Koska saostuneen litiumin ja elektrolyytin välistä reaktiota ei havaita suoraan, yksinkertaisesti päätellen lopullisista sivureaktiotuotteista, että kerrostunut litium kiihdytti rajapinnan sivureaktiota, on myös loogisesti epäluotettava johtopäätös.
Korkeissa lämpötiloissa tärkeimmät akun hajoamista aiheuttavat tekijät ovat siirtymämetallien huuhtoutuminen positiivisesta elektrodista ja elektrolyytin hajoaminen korkeassa lämpötilassa. LiPF6 hajoaa jopa ilman sähkökenttää korkeissa lämpötiloissa. Tämä johtaa sekä akun tyhjäkäynnin että käyttöiän lyhenemiseen.
Fleet Professionals Association of Fleet Professionals (AFP) käsittelee huolenaiheita latauksen aikana tapahtuvista energiahäviöistä ja tutkii kaapelien tehokkuuteen ja latausmenetelmiin mahdollisesti liittyviä eroja. Tekijät, kuten laturin kalibrointi ja ajoneuvon telematiikan tarkkuus, vaikuttavat energiankäyttöön ja vaikuttavat kaluston hallintapäätöksiin.
Lisäksi metallia liukenee anodista myös korkean lämpötilan kierron aikana, mikä ei ainoastaan johda katodimateriaalin rakenteen huononemiseen, vaan johtaa myös liuenneiden metalli-ionien kerääntymiseen anodin pinnalle, mikä vahingoittaa kasvoja. anodin kiinteä-neste-rajapinnan maski. Positiivisesta elektrodista tulevan metallin huuhtoutumisen ilmiö voidaan havaita sekä kerrosoksidijärjestelmissä että litiumrautafosfaattijärjestelmissä. Fe:n liukenemiseen litiumrautafosfaatissa on kuitenkin kiinnitetty vähemmän huomiota, mikä johtuu pääasiassa vähäisestä raudan liuotuksesta, jolla on vain vähän vaikutusta litiumrautafosfaatin rakenteeseen ja vähän vaikutusta akun käyttöikään. Siirtymämetallien huuhtoutuminen kerroksellisista oksideista voi tuoda akkuihin sarjan ongelmia.
Akkujen erilaisten pääsivureaktioiden vuoksi eri lämpötiloissa niiden vaimennustrendit vaihtelevat luonnollisesti. Tämä johtaa siihen, että syklistä testausta ei voida yksinkertaisesti siirtää eri lämpötiloissa, mikä vaikeuttaa nopeutettuja kokeita. Kuitenkin vaimentamalla aktivointienergiaa akun kierron aikana voidaan toisaalta määrittää tärkeimmät akun huononemista aiheuttavat tekijät, ja toisaalta voidaan tarkastella kiihdytettyjen koetulosten siirrettävyyttä tästä näkökulmasta.