مطالعه آزمایشگاهی و تدوین مدل تجربی افت ظرفیت باتری لیتیوم یون فضایی

یکی از پارامترهای مهم در ارزیابی باتری‌های لیتیوم یونی، مقدار افت ظرفیت آن‌ها در طول مدت استفاده و پس از دوره‌های متناوب شارژ/ دشارژ بوده به گونه‌ای که زمان رسیدن ظرفیت باتری به 70% ظرفیت اولیه را زمان زوال باتری می‌نامند. بنابراین در اختیار داشتن مدلی ریاضی که ضمن سهولت کاربرد بتواند با دقت مناسبی پدیده افت ظرفیت را پیش‌بینی کند از اهمیت بسزایی برخوردار است. در پژوهش حاضر داده‌های آزمایشگاهی برای کاهش ظرفیت طی ده سیکل ابتدایی در سه دمای 25 ، 35 و 45 درجه سانتی گراد برای یک نمونه باتری لیتوم- یون استوانه‌ای سامسونگ اندازه‌گیری شده‌ است. هم‌چنین، مدلی مرکب از مفاهیم قانون توانی و قانون تابع ریشه دوم برای پیش‌بینی طول عمر باتری لیتیوم- یون ارائه شده که تابعی از دما و تعداد سیکل می باشد. پارامتر های مدل بر اساس روش‌ مارکواردت-لونبرگ باکمینه سازی مربع خطای پیش بینی داده‌های تجربی به دست می آیند. مدل فوق با وجود استفاده از داده های ده سیکل ابتدایی دارای حداکثر 15% خطای پیش بینی بیشینه سیکل شارژ و دشارژ در نقطه زوال می‌باشد.