מה אורך החיים של סוללת ליתיום?
מַחזוֹרחַיִים
חיי מחזור הם פרמטר מכריע להערכת היעילות הכלכלית-טכנו של סוללות. מחזור טעינה ופריקה אחד נקרא מחזור או תקופה. תחת משטר פריקה נתון, מספר המחזורים שסוללה יכולה לעמוד לפני שהקיבולת שלה יורדת לערך מוגדר נקרא חיי המחזור או חיי השירות שלה.
חיי המחזור מושפעים מעומק הפריקה של הסוללה (DOD), ולכן, הביטוי של חיי המחזור חייב לציין גם את ה-DOD. לדוגמה, חיי מחזור של סוללה של 400 מחזורים/100% DOD או 1000 מחזורים/50% DOD. חיי מחזור משתנים בין סוגים שונים של סוללות, ואפילו מוצרים מאותה סדרה ומפרטים יכולים להיות בעלי חיי מחזור שונים באופן משמעותי. מבין הסוללות הנפוצות, לסוללות אבץ-כסף יש את חיי המחזור הקצרים ביותר, בדרך כלל רק 30-100 מחזורים; לסוללות חומצה-עופרת יש חיי מחזור של 300-500 מחזורים; ולסוללות ליתיום-יון יש חיי שירות ארוכים יותר, עם חיי מחזור העולה על 1000 מחזורים.
עם הגדלת מחזורי הטעינה והפריקה, דעיכת הקיבולת של הסוללה המשנית היא תהליך בלתי נמנע. הסיבה לכך היא שבמהלך מחזורי טעינה-, מתרחשים כמה תהליכים בלתי הפיכים בתוך הסוללה, הגורמים לירידה בקיבולת פריקת הסוללה. גורמים בלתי הפיכים אלה הם בעיקר כדלקמן:
1) שטח הפנים הפעיל של האלקטרודה יורד ברציפות במהלך מחזורי פריקה של טעינה-, מה שמוביל לעלייה בצפיפות זרם ההפעלה ובקיטוב.
2) חומר פעיל מתנתק או נודד מהאלקטרודה.
3) חלק מחומרי האלקטרודה מתכלים במהלך פעולת הסוללה.
4) דנדריטים נוצרים על האלקטרודה במהלך רכיבה על אופניים, וגורמים למיקרו-קצר חשמלי בתוך הסוללה.
5) התיישנות ובלאי של המפריד.
6) שינויים במורפולוגיה של גבישים בלתי הפיכים מתרחשים בחומר הפעיל במהלך מחזורי פריקה-, ובכך מפחיתים את פעילותו.
חיי אחסון
סוללות חוות שינויים בקיבולת לאחר אחסון ממושך; מאפיין זה ידוע כביצועי אחסון. למרות שלא משתחררת אנרגיה חשמלית במהלך האחסון,-פריקה עצמית מתרחשת תמיד בתוך הסוללה. אפילו באחסון יבש, אטימה לא מספקת עלולה לאפשר ללחות, אוויר ופחמן דו חמצני להיכנס, ולעורר קורוזיה של החומרים הפעילים התרמודינמית הבלתי יציבים באלקטרודות החיוביות והשליליות, מה שמוביל לתגובות הפחתת חמצון- ואובדן אנרגיה. זה בולט אפילו יותר באחסון רטוב. גודל הפריקה העצמית-מתבטא כזמן שלוקח לקיבולת הסוללה לרדת לקיבולת מסויימת שצוינה, המכונה חיי אחסון (או חיי מדף).
