Электр көліктерінің жаппай таралуы пайдаланылған литий-ионды аккумуляторлардың көп жиналуына алып келуде, оларды кәдеге жарату немесе қайта пайдалану алдында сұрыптау
DOI:
10.15328/cb2025_88Кілт сөздер:
spent lithium-ion batteries, electrochemical impedance spectroscopy, end-of-life diagnostics, battery triage, equivalent circuit modelАңдатпа
қажет. Өмірлік циклінің соңына (EoL) жеткен аккумуляторларды тиімді сұрыптау үшін жекелеген элементтердің жарамдылық күйін бағалай алатын жылдам әрі бұзбайтын диагностикалық әдістер талап етіледі. Осы зерттеуде электрохимиялық импеданстық спектроскопия негізінде жедел диагностика тәсілі ұсынылады. Қатаң континенталды климат жағдайында пайдаланылған 10S6P конфигурациялы самокат батарея блогының мысалында алмастыру эквивалентті сызбасының параметрлері – омикалық кедергі, заряд тасымалдау кедергісі және тұрақты фазалы элементтердің дәрежелік көрсеткіштері – деградацияның блогішілік біркелкі еместігін айқындауға және элементтерді қайта пайдалану жарамдылығы бойынша жіктеуге мүмкіндік беретіні көрсетілді. Талдау екі ерекше деградация үлгісін анықтады: батареяны басқару жүйесінің ақауымен байланысты локалды критикалық разряд және термоциклдік жүктемелер салдарынан шеткі элементтердің жеделдетілген ескіру градиенті. Зерттелген блок элементтерінің 80%-ы second-life сценарийлерінде қолдануға мүмкіндік беретін сипаттамаларын сақтайтыны, ал 10%-ы қайтымсыз деградация белгілерін көрсетіп, дереу қайта өңдеуге жіберілуі тиіс екені анықталды. Алынған нәтижелер импеданстық спектроскопияның циркулярлы экономика тұжырымдамасы аясында EoL-аккумуляторларды жоғары өнімділікпен сұрыптаудың перспективалы құралы екенін растайды.
Әдебиеттер тізімі
1. Harper G, Sommerville R, Kendrick E et al. (2019) Nature 575:75–86. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1682-5
2. Braco E, San Martín I, Berrueta A, Sanchis P, Ursúa A (2020) J Energy Storage 32:101695. https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101695
3. Garg A, Yun L, Gao L, Putungan DB (2020) J Clean Prod 275:124152. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124152
4. Kayakool FA, Gangaja B, Nair S, Santhanagopalan D (2021) Sustain Mater Technol 28:e00262. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2021.e00262
5. Cusenza MA, Guarino F, Longo S, Mistretta M, Cellura M (2019) Energy Build 186:339–354. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.01.032
6. Jiang Y, Jiang J, Zhang C, Zhang W, Gao Y, Li N (2018) J Clean Prod 205:754–762. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.09.149
7. Wu B, Widanage WD, Yang S, Liu X (2020) Energy AI 1:100016. https://doi.org/10.1016/j.egyai.2020.100016
8. Harper GDJ, Kendrick E, Anderson PA et al. (2023) J Phys Energy 5. https://doi.org/10.1088/2515-7655/acaa57
9. Shateri N et al. (2022) Batter Supercaps 5:021501. https://doi.org/10.1002/batt.202200035
10. Li L, Hou J (2018) RSC Adv 8:25325–25333. https://doi.org/10.1039/C8RA04516J
11. Withers PJ, Bouman C, Carmignato S et al. (2021) Nat Rev Methods Prim 1:18. https://doi.org/10.1038/s43586-021-00015-4
12. Fisher SL, Holmes DJ, Jørgensen JS et al. (2019) Meas Sci Technol 30:035401. https://doi.org/10.1088/1361-6501/aafcae
13. Berecibar M, Gandiaga I, Villarreal I, Omar N, Van Mierlo J, Van den Bossche P (2016) Renew Sustain Energy Rev 56:572–587. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.11.042
14. Weng C, Feng X, Sun J, Peng H (2016) Appl Energy 180:360–368. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.07.126
15. Honkura K, Takahashi K, Horiba T (2011) J Power Sources 196:10141–10147. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2011.08.020
16. Merla Y, Wu B, Yufit V, Brandon NP, Martinez-Botas RF, Offer GJ (2016) J Power Sources 307:308–319. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2015.12.122
17. Love CT, Virji MBV, Rocheleau RE, Swider-Lyons KE (2014) J Power Sources 266:512–519. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.05.033
18. Oh K-Y et al. (2014) J Power Sources 267:197–202. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.05.039
19. Zhang R, Black R, Sur D et al. (2023) J Electrochem Soc 170:086502. https://doi.org/10.1149/1945-7111/aceab2
Жүктеулер
Жарияланды
Журналдың саны
Бөлім
Лицензия
Авторлық құқық (c) 2025 Авторлар
Бұл жұмыс Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Дүние жүзінде.
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License (CC BY-NC-ND 4.0) that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
