Una batteria agli ioni di litio è un sistema elettrochimico altamente complesso composto da materiali catodici e anodici, collettori di corrente, elettrolita e separatore. In condizioni ideali, tra gli elettrodi si verifica solo l'intercalazione e la de-intercalazione reversibili degli ioni di litio, senza reazioni parassite. In questo caso, gli ioni di litio non vengono consumati e la capacità della batteria rimane stabile.
Tuttavia, nelle applicazioni reali, oltre ai processi di intercalazione degli ioni di litio, si verificano inevitabilmente reazioni collaterali. Queste reazioni collaterali portano al consumo di materiali attivi, alla perdita di ioni di litio e alla decomposizione dell'elettrolita, con conseguente degradazione della capacità della batteria agli ioni di litio e durata di vita ridotta.
Con oltre 20 anni di esperienza in batterie al litio industriali , batterie al litio di potenza e sistemi di batterie di accumulo di energia , EverExceed ottimizza costantemente i materiali, la progettazione della struttura e la tecnologia BMS intelligente per rallentare efficacemente il degrado della batteria e prolungarne il ciclo di vita complessivo.
Durante i cicli di carica e scarica, la perdita di materiali attivi, i cambiamenti strutturali nei materiali catodici e la degradazione dei collettori di corrente possono portare a una riduzione della capacità. Le reazioni collaterali possono causare la decomposizione del materiale dell'elettrodo, mentre l'inserimento e l'estrazione ripetuti di ioni di litio inducono l'espansione del volume e transizioni di fase nei materiali catodici. Questi cambiamenti ostacolano il trasporto degli ioni di litio e riducono la capacità utilizzabile.
Batterie agli ioni di litio EverExceed adottare materiali per elettrodi ad alta consistenza e processi di produzione ottimizzati , garantendo stabilità strutturale e lunga durata del ciclo per applicazioni quali sistemi UPS, data center e alimentazione di backup critica.
Le reazioni collaterali durante il ciclo di carica della batteria consumano continuamente i componenti dell'elettrolita, riducendo la conduttività ionica e limitando le prestazioni elettrochimiche. La degradazione dell'elettrolita influisce direttamente sulla capacità della batteria, sulla sua capacità di ricarica e sull'affidabilità a lungo termine.
EverExceed utilizza formulazioni elettrolitiche ad alta stabilità e tecnologia di sigillatura avanzata , rendendo le sue soluzioni di batterie al litio adatte per sistemi di accumulo di energia (ESS), alimentazione per telecomunicazioni e applicazioni di backup industriale .
Nelle prime fasi di vita della batteria, l'elettrolita reagisce con la superficie dell'elettrodo formando un'interfase elettrolitica solida (strato SEI). Questo strato SEI è chimicamente stabile e impedisce ulteriori reazioni dirette tra elettrodo ed elettrolita, pur consentendo il passaggio degli ioni di litio.
Tuttavia, lo stress meccanico durante cicli ripetuti può causare la rottura e la rigenerazione dello strato SEI. La continua formazione e riparazione dello strato SEI consuma ioni di litio ed elettrolita, che è uno dei meccanismi chiave di capacità della batteria al litio in calo .
EverExceed integra un sistema di gestione intelligente della batteria (BMS) per controllare con precisione i parametri di carica e scarica, riducendo efficacemente il degrado SEI causato da sovraccarico, scarica eccessiva e condizioni operative estreme.
Il separatore svolge un ruolo fondamentale nell'isolare il catodo e l'anodo per prevenire cortocircuiti interni. Idealmente, il separatore dovrebbe rimanere stabile durante il funzionamento della batteria. Tuttavia, la decomposizione dell'elettrolita causata da reazioni collaterali può deteriorare le proprietà elettrochimiche e meccaniche del separatore, aumentando la resistenza interna e accelerando la perdita di capacità.
Le batterie al litio EverExceed impiegano materiali separatori resistenti alle alte temperature e con maggiore sicurezza , conforme agli standard internazionali quali IEC, UL e UN38.3 .
Le batterie agli ioni di litio subiscono una graduale autoscarica durante lo stoccaggio a causa di reazioni chimiche interne. Queste reazioni consumano gli ioni di litio e generano sottoprodotti insolubili sulle superfici degli elettrodi, ostacolando l'intercalazione degli ioni di litio.
Allo stesso modo, la scarica profonda e la sovraccarica generano reazioni eccessive degli ioni di litio con l'elettrolita, accelerando il degrado degli elettrodi e riducendo la durata della batteria.
Di EverExceed
sistema di protezione BMS intelligente
previene efficacemente condizioni di sovraccarico, scarica eccessiva, sovracorrente e cortocircuito.
Basse temperature ridurre significativamente la conduttività ionica dell'elettrolita, con conseguente riduzione della capacità disponibile.
temperature elevate accelerano la decomposizione dell'elettrolita e il degrado del materiale degli elettrodi, causando direttamente la perdita di capacità.
I sistemi di batterie al litio EverExceed sono progettati per funzionare su una ampio intervallo di temperatura e può essere integrato con soluzioni di gestione termica per ambienti esigenti.
Le reazioni collaterali durante il funzionamento della batteria possono produrre gas o composti secondari, causando uno squilibrio della pressione interna. Ciò influisce sul contatto degli elettrodi e sulla resistenza interna, riducendo la capacità della batteria e potenziali rischi per la sicurezza.
Attraverso rigoroso controllo di qualità, processi di produzione avanzati e progettazione di sicurezza multilivello EverExceed riduce al minimo la generazione di gas e garantisce un'elevata affidabilità del sistema.
Altri fattori come progettazione impropria della batteria, difetti di fabbricazione e condizioni di utilizzo non corrette possono anche contribuire al degrado della capacità. Tra questi:
Progettazione strutturale irragionevole che causa stress meccanico
Distribuzione non uniforme dei materiali degli elettrodi
Esposizione a condizioni di sovraccarico, scarica eccessiva o temperatura elevata durante il funzionamento
Segue EverExceed Sistemi di gestione della qualità certificati ISO dalla ricerca e sviluppo alla produzione di massa, garantendo che ogni batteria agli ioni di litio fornisca elevata sicurezza, lunga durata e prestazioni stabili .
Il degrado della capacità delle batterie agli ioni di litio è il risultato di molteplici fattori interni ed esterni che agiscono contemporaneamente. Grazie a materiali avanzati, progettazione strutturale ottimizzata e controllo intelligente del BMS, EverExceed fornisce batterie agli ioni di litio ad alte prestazioni, sistemi di batterie al litio UPS e soluzioni di accumulo di energia con una maggiore durata utile e un costo totale di proprietà ridotto.
EverExceed rimane impegnata a fornire soluzioni di batterie al litio sicure, affidabili e di lunga durata per applicazioni globali di potenza critica e di accumulo di energia.
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