Veroudering en levenscyclus van lithium-ijzerfosfaatbatterijen

Deze paper bespreekt de verouderingsparameters van lithium-ijzerfosfaat gebaseerde batterijen, aan de hand van onderzoek naar de invloed van verschillende stroomsterktes, omgevingstemperaturen en ontlaaddieptes op de performanties van dit type batterij (2,3Ah). Dankzij deze analyse kan men de invloed van ondermeer de omgevingstemperatuur op de performantie van de batterij tijdens zijn levensduur afleiden. Bij verhoogde temperatuur (40°C en meer) is de performantie van dit type batterij lager dan bij kamertemperatuur (c.a. 25°C). De wiskundige vergelijking die uit deze analyse afgeleid wordt laat zien dat de gekende Arrhenius-wet niet kan toegepast worden om de levensduur van dit type batterij te bepalen bij een bepaalde temperatuur, vertrekkende vanaf de levensduur gekend voor een andere temperatuur.
Vervolgens werden een aantal levenscyclus testen uitgevoerd om de lange-termijn performanties van de batterijcellen te onderzoeken bij verschillende waarden van constante ontlaadstroom. De bekomen resultaten laten de negatieve impact zien van hoge ontlaadstromen op de karakteristieken van de batterij.
Verder laten levenscyclus testen bij verschillende ontlaaddiepte zien dat de onderzochte batterij in staat is om 3221 cycli te ondergaan (bij een ontladingsdiepte van 80%), vergeleken met 34957 cycli bij een ontladingsdiepte van 20%. Om het effect op de levensduur van lithium-ijzerfosfaat gebaseerde batterijen bij snelle laadcurves te onderzoeken, werden levenscyclus testen uitgevoerd bij verschillende waarden van constante laadstroom. Deze experimentele analyse toont aan dat de levensduur van de onderzochte batterij afneemt naarmate de grootte van de laadstroom toeneemt. Hieruit kan met concluderen dat het onderzochte type batterij, met een samenstelling op basis van lithium-ijzerfosfaat, niet geschikt is voor het opladen met een hoge waarde van laadstroom. Deze vaststelling brengt het gebruik van dit type batterij in combinatie met ultrasnelle oplaadsystemen in het gedrang.