----STROJ SENKURY
Vpliv temperature na baterije je zelo kompleksen, temperatura pa pomembno vpliva tudi na življenjsko dobo baterije. S spreminjanjem temperature preskusnega okolja je mogoče pospešiti poslabšanje življenjske dobe baterije. Ta pristop je učinkovit način za pospešitev poskusov in skrajšanje časa testiranja. Vendar pa mehanizem, s katerim temperatura vpliva na življenjsko dobo baterije, ni jasen, kar pomeni, da rezultatov pospešenih poskusov ni mogoče uporabiti za napovedovanje rezultatov običajnih poskusov. Tukaj je uvod v vpliv temperature na življenjsko dobo baterije.
Obstaja veliko uvodov v različne stopnje razgradnje baterij pri različnih temperaturah, kot je degradacija zmogljivosti večplastnih oksidov, LFP in drugih sistemov baterij.
Glavni dejavniki, ki vplivajo na razgradnjo baterije, so različni pri različnih temperaturah. Pri nizkih temperaturah obarjanje kovinskega litija porabi aktivni litij, stranska reakcija med oborjeno kovino litij in elektrolitom pa porabi aktivni litij in tvori nizkokakovosten vmesnik med trdno in tekočino, kar poveča impedanco baterije.
Odlaganje litija pri nizki temperaturi je pogost pojav v NCM111/Graphite, kot je prikazano na sliki SEM grafitne negativne elektrode pred in po ciklu pri -20 stopinjah. Litijevi dendriti so jasno vidni v elektrolitu LP40
Pojav nizkotemperaturnega odlaganja litija lahko omilimo z zamenjavo elektrolita. Na zgornji sliki na primer ni očitnega kovinskega litija na površini negativne elektrode baterije, ki kroži v elektrolitu M9F1. Razstavljanje baterije za opazovanje površine negativne elektrode je razmeroma okoren poskus. Coulombov izkoristek med polnjenjem in praznjenjem baterije se lahko uporablja kot preprost indikator za določanje usedanja litija. Na spodnji sliki se srednjeročni kulonski izkoristek baterije, ki je izpostavljena nanašanju litija, močno razlikuje od 100 %.
Stranske reakcije, ki jih povzroča izločanje aktivnega litija, se okrepijo, zato je odkrivanje tega pojava bolj zapleteno. Poleg tega že obstajajo stranske reakcije na meji trdno-tekoče. Ker ni neposrednega opazovanja reakcije med odloženim litijem in elektrolitom, je logično nezanesljivo sklepanje preprosto sodeč po produktih končne stranske reakcije, da je odloženi litij pospešil stransko reakcijo vmesnika.
Pri visokih temperaturah sta glavna dejavnika, ki povzročata degradacijo baterije, izpiranje prehodnih kovin iz pozitivne elektrode in razgradnja elektrolita pri visoki temperaturi. LiPF6 se bo pri visokih temperaturah razgradil tudi brez električnega polja. To povzroči zmanjšanje tako življenjske dobe nedejavnosti kot življenjske dobe baterije.
Združenje strokovnjakov za vozni park (AFP) obravnava pomisleke glede izgube energije med polnjenjem in raziskuje neskladja, ki so lahko povezana z učinkovitostjo kabla in metodami polnjenja. Dejavniki, kot sta kalibracija polnilnika in natančnost telematike vozila, vplivajo na izrabo energije, kar vpliva na odločitve o upravljanju voznega parka.
Poleg tega se bo med kroženjem visoke temperature z anode raztopila tudi kovina, kar ne bo samo povzročilo poslabšanja strukture katodnega materiala, ampak bo povzročilo tudi odlaganje raztopljenih kovinskih ionov na površino anode, kar bo poškodovalo obraz maska anodne meje trdno-tekoče. Pojav izpiranja kovine iz pozitivne elektrode je mogoče opaziti tako v slojevitih oksidnih sistemih kot v sistemih litijevega železovega fosfata. Vendar pa je bilo izpiranje Fe v litijevem železovem fosfatu deležno manj pozornosti, predvsem zaradi majhne količine izluženega železa, ki ima majhen vpliv na strukturo litijevega železovega fosfata in malo vpliva na življenjsko dobo baterije. Izpiranje prehodnih kovin iz slojevitih oksidov lahko baterijam povzroči vrsto težav.
Zaradi različnih glavnih stranskih reakcij baterij pri različnih temperaturah se njihovi trendi slabljenja seveda razlikujejo. To vodi do nezmožnosti preproste selitve cikličnega testiranja pri različnih temperaturah, zaradi česar je težko doseči pospešene poskuse. Vendar pa lahko z zmanjšanjem aktivacijske energije med cikliranjem baterije na eni strani določimo glavne dejavnike, ki povzročajo degradacijo baterije, na drugi strani pa lahko s tega vidika obravnavamo prenosljivost pospešenih eksperimentalnih rezultatov.