健康状態 (SOH) の推定とは何ですか?

バッテリーの SOH は、その寿命として表すこともできます。バッテリーの寿命は、使用条件の違いにより保存寿命とサイクル寿命の2種類に分けられます。

保管寿命は、保管中のバッテリーの老化現象と結果を表します。保管中にバッテリー容量は不可逆的に減少し、自己放電率は保管環境によって大きく異なります。-したがって、バッテリーの劣化速度の加速または減速は保管環境によって異なります。保管温度は、保管寿命と自己放電に影響を与える主な要素です。-室温と比較して、バッテリーの保管温度が高いと、副反応 (腐食など) が発生しやすくなり、金属陽イオンの損失がより深刻になります。一方、低温では物質の拡散と電気化学反応が減少し、バッテリーの劣化速度が低下します。バッテリーの保管寿命に影響を与えるもう 1 つの要因は、バッテリー保管中の SOC 値です (ここで、SOC は電極上のイオン比率として定義されます)。保管温度が同じでもバッテリー保管 SOC が異なる場合、バッテリーの劣化経路は異なります。 SOC が高い場合、電極と電解質の界面に大きな電荷の不均衡が存在し、電気化学反応が促進されます。

SOH

サイクル寿命は、バッテリーの使用 (充電と放電) がバッテリーに与える影響を表します。バッテリーの劣化は充電中と放電中に継続的に発生します。バッテリー使用時の温度と電流はサイクル寿命に直接影響します。さらに、バッテリーが使用中であるか停止中であるかに関係なく、関連する反応が発生するため、バッテリーの保管寿命に影響を与える要因はサイクル寿命にも影響します。バッテリーの使用は発熱プロセスです。温度が上昇するとこれらの反応が促進され、バッテリーの劣化が促進されます。これらの変数に加えて、サイクル寿命に関連するパラメーターはバッテリーの充電状態の関数です。 1 回の放電中に失われる電荷量 (充電状態の変化) は、バッテリーの劣化に大きな影響を与える重要な要素です。この現象は主に、高電流の充放電中の正極の劣化と SEI 膜の形成によるものです。-。

SOH のさまざまな定義は、さまざまな観点から導き出すことができます。現在、電池研究で一般的に使用されている定義には、内部抵抗の定義、放電深度の定義、および残存電荷の定義が含まれます。

バッテリーの内部抵抗が徐々に増加するため、バッテリーの状態は悪化します。バッテリーの健全性 (SOH) は、次の関係に基づいて定義できます。

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式中、RNEW は製造時のバッテリーの内部抵抗を表します。 REOL は、バッテリーの寿命が終了したときの内部抵抗を表します。 R は現在の状態でのバッテリーの内部抵抗を表します。

この定義の鍵は、バッテリーの内部抵抗の正確な値を取得することです。比較的正確な測定結果が得られるのが利点ですが、欠点は、バッテリの健全性状態 (SOH) に大きく影響されるバッテリの定格容量が考慮されていないことです。

バッテリーの放電深度 (SOH) は、バッテリー自体の容量に対するバッテリーによって放電される容量の比率を指します。この比率は、バッテリーを再充電できる回数に反比例します。つまり、放電深さが深くなるほど、再充電できる回数は少なくなります。したがって、SOH は、放電深度の観点から、特定の放電深度における最大再充電回数に対する残りの再充電回数の割合として定義できます。

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