La pérdida de capacidad o el desvanecimiento de la capacidad es un fenómeno observado en el uso de baterías recargables donde la cantidad de carga que una batería puede suministrar al voltaje nominal disminuye con el uso. [ 1 ] [ 2 ]
En 2003 se informó que el rango típico de pérdida de capacidad en baterías de iones de litio después de 500 ciclos de carga y descarga variaba del 12,4 % al 24,1 %, lo que daba un rango de pérdida de capacidad promedio por ciclo de 0,025 a 0,048 % por ciclo. [ 3 ]
Factores de estrés
La disminución de la capacidad en las baterías de iones de litio se produce por multitud de factores de estrés, entre los que se incluyen la temperatura ambiente , la tasa de descarga C y el estado de carga (SOC).
La pérdida de capacidad depende en gran medida de la temperatura. Las tasas de envejecimiento aumentan a medida que las temperaturas suben o bajan por encima o por debajo de 25 °C. [ 4 ] [ 5 ]
La pérdida de capacidad es sensible a la tasa C , y las tasas C más altas conllevan una pérdida de capacidad más rápida por ciclo. Los mecanismos químicos de degradación en una batería de iones de litio dominan la pérdida de capacidad a bajas tasas C, mientras que la degradación mecánica predomina a altas tasas C. [ 6 ] [ 7 ]
Se ha informado que la degradación de la capacidad de las baterías de grafito/LiCoO₂ se ve afectada tanto por el estado de carga medio (SOC) como por el cambio en el SOC (ΔSOC) durante el ciclo de funcionamiento. Durante los primeros 500 ciclos completos equivalentes, se observa que el SOC medio tiene un efecto mayor en la pérdida de capacidad de las celdas que el ΔSOC. Sin embargo, hacia el final de la prueba (600-800 ciclos equivalentes), el ΔSOC se convierte en el factor principal que afecta la tasa de pérdida de capacidad de las celdas. [ 8 ]
Véase también
- Efecto de recuperación
- Batería de níquel-hierro , una batería altamente resistente a la pérdida de capacidad.
- Efecto memoria
Referencias
- ↑ Xia, Y. (1997). "Capacidad desaparecida durante el ciclado de celdas de Li/LiMn 2 O 4 de 4 V". Journal of the Electrochemical Society . 144 (8): 2593– 2600. Bibcode : 1997JElS..144.2593X . doi : 10.1149/1.1837870 .
- ↑ Amatucci, G. (1996). "Disolución de cobalto en baterías recargables no acuosas basadas en LiCoO 2 ". Solid State Ionics . 83 ( 1– 2): 167– 173. doi : 10.1016/0167-2738(95)00231-6 .
- ↑ Spotnitz, R. (2003). "Simulación de la pérdida de capacidad en baterías de iones de litio". Journal of Power Sources . 113 (1): 72– 80. Bibcode : 2003JPS...113...72S . doi : 10.1016/S0378-7753(02)00490-1 .
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- ↑ W. Diao, Y. Xing, S. Saxena y M. Pecht (2018). "Evaluación de las pruebas de temperatura acelerada y el modelado de baterías actuales" . Applied Sciences . 8 (10): 1786. doi : 10.3390/app8101786 .
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