Lithium-iontová baterie je druh sekundární baterie (dobíjecí baterie), která spoléhá hlavně na vkládání a vyjímání Li+ mezi dvě elektrody. S neustálým rozvojem navazujících průmyslových odvětví, jako jsou nová energetická vozidla, se rozsah výroby lithium-iontových baterií neustále rozšiřuje. Jaké jsou tedy obecné podmínky používání, které ovlivňují lithium-iontové baterie?
1. Teplota
Vliv teploty na vnitřní odpor je zřejmý. Čím nižší je teplota, tím pomalejší je transport iontů uvnitř baterie a tím větší je vnitřní odpor baterie. Impedanci baterie lze rozdělit na objemovou impedanci, impedanci filmu SEI a impedanci přenosu náboje. Objemová impedance a impedance filmu SEI jsou ovlivněny hlavně iontovou vodivostí elektrolytu a jejich trend změny při nízkých teplotách je v souladu s trendem změny vodivosti elektrolytu.
Ve srovnání se zvýšením objemové impedance a odporu filmu SEI při nízkých teplotách se impedance reakce na nabíjení výrazněji zvyšuje s klesající teplotou. Pod -20 stupněm dosahuje podíl impedance reakce nabíjení k celkovému vnitřnímu odporu baterie téměř 100 %.
2. SOC (stav nabití)
Když je baterie na jiném SOC, její vnitřní odpor se také mění, zejména vnitřní odpor DC přímo ovlivňuje výkon baterie, což zase odráží výkon baterie ve skutečném stavu: vnitřní odpor DC lithiových baterií se zvyšuje s zvýšení hloubky vybití baterie DOD a vnitřní odpor zůstává v podstatě nezměněn v rozsahu vybíjení 10%~80%. Obecně se vnitřní odpor výrazně zvyšuje v hlubších hloubkách výboje.
3. Skladování
S prodlužující se dobou skladování lithium-iontových baterií baterie dále stárnou a zvyšuje se jejich vnitřní odpor. Míra změny vnitřního odporu se u různých typů lithiových baterií liší. Po dlouhé době skladování od září do října je míra zvýšení vnitřního odporu LFP baterií vyšší než u baterií NCA a NCM. Rychlost nárůstu vnitřního odporu souvisí s dobou skladování, teplotou skladování a SOC skladování
4. Cyklus
Ať už se jedná o skladování nebo cyklování, vliv teploty na vnitřní odpor baterie je konzistentní. Čím vyšší je teplota cyklování, tím větší je rychlost nárůstu vnitřního odporu. A různé intervaly cyklů mají různý vliv na vnitřní odpor baterie. Vnitřní odpor baterie se zrychluje s rostoucí hloubkou nabití a vybití a nárůst vnitřního odporu je úměrný zesílení hloubky nabití a vybití.
Kromě vlivu hloubky nabíjení a vybíjení v cyklu má vliv také vypínací napětí nabíjení: příliš nízké nebo příliš vysoké horní limit nabíjecího napětí zvýší impedanci rozhraní elektrody, příliš nízké horní limit napětí nemůže dobře vytvořit pasivační film a příliš vysoká horní mez napětí způsobí oxidaci a rozklad elektrolytu na povrchu elektrody LiFePO4 za vzniku produktů s nízkou vodivostí.