આરોગ્ય રાજ્ય (SOH) અંદાજ
બેટરીના SOH ને તેના જીવનકાળ તરીકે પણ વ્યક્ત કરી શકાય છે. બેટરીની આયુષ્યને વિવિધ વપરાશની પરિસ્થિતિઓના આધારે બે પ્રકારમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: સંગ્રહ આયુષ્ય અને ચક્ર જીવનકાળ.
સ્ટોરેજ આયુષ્ય એ વૃદ્ધત્વની ઘટના અને સ્ટોરેજ દરમિયાન બેટરીના પરિણામોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. સ્ટોરેજ દરમિયાન, બેટરીની ક્ષમતા ઉલટાવી ન શકાય તેવી રીતે ઘટે છે, અને સ્ટોરેજ વાતાવરણના આધારે સ્વયં ડિસ્ચાર્જ દર ઘણો બદલાય છે. તેથી, બેટરીના વૃદ્ધત્વ દરની પ્રવેગકતા અથવા મંદી સ્ટોરેજ પર્યાવરણ પર આધારિત છે. સ્ટોરેજ તાપમાન એ સ્ટોરેજ આયુષ્ય અને સ્વ-સ્રાવને અસર કરતું મુખ્ય પરિબળ છે. ઓરડાના તાપમાનની તુલનામાં, ઉચ્ચ બેટરી સ્ટોરેજ તાપમાન બાજુની પ્રતિક્રિયાઓ (જેમ કે કાટ) વધુ સંભવિત બનાવે છે, અને મેટલ કેશનનું નુકસાન વધુ ગંભીર છે; જ્યારે નીચા તાપમાને, પદાર્થોનું પ્રસરણ અને ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ ઘટે છે, આમ બેટરી વૃદ્ધત્વ દર ઘટાડે છે. બેટરી સ્ટોરેજ આયુષ્યને અસર કરતું અન્ય પરિબળ એ બેટરી સ્ટોરેજ દરમિયાન SOC મૂલ્ય છે (અહીં, SOC ને ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર આયન રેશિયો તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે). સમાન સ્ટોરેજ તાપમાન પરંતુ વિવિધ બેટરી સ્ટોરેજ SOCs પર, બેટરી વૃદ્ધત્વનો માર્ગ અલગ પડે છે. ઉચ્ચ SOCs પર, ઇલેક્ટ્રોડ/ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઇન્ટરફેસ પર મોટી ચાર્જ અસંતુલન અસ્તિત્વમાં છે, જે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓને પ્રોત્સાહન આપે છે.
સાયકલ લાઇફ બેટરી પર બેટરીના ઉપયોગ (ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ) ની અસર દર્શાવે છે. ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ બંને દરમિયાન બેટરી વૃદ્ધત્વ સતત થાય છે. બેટરીના ઉપયોગ દરમિયાન તાપમાન અને વર્તમાન ચક્રના જીવનને સીધી અસર કરે છે. વધુમાં, બેટરી સ્ટોરેજ લાઇફને અસર કરતા પરિબળો પણ સાઇકલ લાઇફને પ્રભાવિત કરે છે, કારણ કે બૅટરી ઉપયોગમાં છે કે આરામમાં છે તેને ધ્યાનમાં લીધા વગર સંબંધિત પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે. બેટરીનો ઉપયોગ એ એક્ઝોથર્મિક પ્રક્રિયા છે; વધેલું તાપમાન આ પ્રતિક્રિયાઓને વેગ આપે છે, આમ બેટરી વૃદ્ધત્વને વેગ આપે છે. આ ચલો ઉપરાંત, સાયકલ લાઇફને લગતા પરિમાણો એ બેટરીની ચાર્જની સ્થિતિના કાર્યો છે. એકલ ડિસ્ચાર્જ (ચાર્જની સ્થિતિમાં ફેરફાર) દરમિયાન ગુમાવેલ ચાર્જનું પ્રમાણ એ બેટરીના વૃદ્ધત્વ પર નોંધપાત્ર અસર સાથે નિર્ણાયક પરિબળ છે. આ ઘટના મુખ્યત્વે પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડના અધોગતિને કારણે અને ઉચ્ચ-વર્તમાન ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ દરમિયાન SEI ફિલ્મની રચનાને કારણે છે.
1. બેટરીમાં સ્ટેટ ઓફ હાર્મ (SOH) ની વ્યાખ્યા
SOH ની વિવિધ વ્યાખ્યાઓ વિવિધ દ્રષ્ટિકોણથી મેળવી શકાય છે. હાલમાં, બેટરી સંશોધનમાં સામાન્ય રીતે વપરાતી વ્યાખ્યાઓમાં આંતરિક પ્રતિકારની વ્યાખ્યા, ડિસ્ચાર્જ વ્યાખ્યાની ઊંડાઈ અને બાકીની ચાર્જ વ્યાખ્યાનો સમાવેશ થાય છે.
(1) આંતરિક પ્રતિકાર વ્યાખ્યા પદ્ધતિ
બેટરીની સ્વાસ્થ્યની સ્થિતિ બગડે છે કારણ કે તેનો આંતરિક પ્રતિકાર ધીમે ધીમે વધે છે. બેટરીની આરોગ્ય સ્થિતિ (SOH) આ સંબંધના આધારે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે:
ફોર્મ્યુલામાં, આરએનયુ ઉત્પાદન સમયે બેટરીના આંતરિક પ્રતિકારનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે; REOL બેટરીના જીવનકાળના અંતે આંતરિક પ્રતિકાર દર્શાવે છે; અને R તેની વર્તમાન સ્થિતિમાં બેટરીના આંતરિક પ્રતિકારનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.
આ વ્યાખ્યાની ચાવી એ બેટરીના આંતરિક પ્રતિકાર માટે ચોક્કસ મૂલ્ય પ્રાપ્ત કરવાનું છે. તેનો ફાયદો પ્રમાણમાં સચોટ માપન પરિણામો છે, પરંતુ તેનો ગેરલાભ એ છે કે તે બેટરીની રેટ કરેલ ક્ષમતાને ધ્યાનમાં લેતું નથી, જે બેટરીના સ્વાસ્થ્યની સ્થિતિ (SOH) દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત થાય છે.
(2) ડિસ્ચાર્જની ઊંડાઈની વ્યાખ્યા (SOH)
બેટરીની ડીપ્થ ઓફ ડિસ્ચાર્જ (SOH) તેની પોતાની ક્ષમતા સાથે બેટરી દ્વારા ડિસ્ચાર્જ કરવામાં આવતી ક્ષમતાના ગુણોત્તરને દર્શાવે છે. આ ગુણોત્તર બેટરીને કેટલી વખત રિચાર્જ કરી શકાય તેની સંખ્યાના વિપરિત પ્રમાણસર છે; એટલે કે, ડિસ્ચાર્જની ઊંડાઈ જેટલી વધારે છે, તેટલી ઓછી વખત તેને રિચાર્જ કરી શકાય છે. તેથી, SOH ને ડિસ્ચાર્જની ઊંડાઈના પરિપ્રેક્ષ્યમાં વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે: રિચાર્જની બાકીની સંખ્યાની ટકાવારી અને ડિસ્ચાર્જની આપેલ ઊંડાઈ પર રિચાર્જની મહત્તમ સંખ્યા.
(3) બાકી રહેલી ક્ષમતાની વ્યાખ્યા
ચાર્જ સ્ટેટ (SOH) એ બેટરીની બાકી રહેલી ક્ષમતાના પરિપ્રેક્ષ્યમાં વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. ઉપયોગના સમયગાળા પછી, બેટરીની બાકીની ક્ષમતા સીધી માપી શકાય છે. તેથી, Cnew ને જ્યારે વણવપરાયેલ હોય ત્યારે બેટરીની મહત્તમ ક્ષમતા રહેવા દો, અને Cnorm એ બેટરીની મહત્તમ ઉપયોગ કરી શકાય તેવી ક્ષમતા છે. પછી, SOH ને આ રીતે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે...
