O envelhecimento é um processo inevitável causado por reações colaterais presentes em todos os dispositivos eletroquímicos, incluindo células de bateria. Pode resultar em alterações significativas de capacidade e resistência de um dispositivo ao longo do tempo e deve, portanto, ser considerada na fase de layout do sistema (por exemplo, necessidade de superdimensionar a capacidade inicial), bem como na fase de operação do sistema (por exemplo, adaptação potência máxima permitida de despacho de célula).

Na verdade, em contraste com aplicações menos exigentes em dispositivos portáteis, um uso rentável da bateria de fosfato de ferro-lítio em aplicações estacionárias requer uma compreensão detalhada e modelagem da degradação da bateria: Uma aplicação exigente e duradoura causará redução no desempenho e na capacidade do sistema de armazenamento e pode afetar significativamente o caso de negócios geral através do aumento do custo operacional (OPEX) e do custo de substituição particularmente elevado induzido pela degradação.

É comum monitorar o estado de saúde (SOH) da bateria por meio de um BMS avançado para quantificar a evolução contínua da degradação da bateria, resultando no desvanecimento da capacidade e no aumento da resistência interna (ligado à diminuição do desempenho de potência de pico). A capacidade restante da bateria pode ser relacionada ao seu valor nominal obtido no estado novo/usado sob condições de teste padrão. Devido aos regulamentos de transporte e aos requisitos mínimos de energia específicos da aplicação, é definido um indicador de substituição SOH tampa de substituição. No setor automotivo, muitas vezes é aplicado um limite de substituição de SOH = 0,8, mas para aplicações estacionárias e particularmente no contexto de conceitos de segunda vida foram propostos valores mais baixos.

Apesar de ter sido estudado por muitos anos com esforço contínuo, sabemos que o tempo de vida do LFP é muito superior ao VRLA , mas ainda assim compreender e modelar o tempo de vida do LFP é um campo de pesquisa contínua.

Em um ambiente desafiador, se o usuário não seguir as instruções de operação do fabricante, ou se a qualidade da bateria e do BMS não estiver à altura, vários mecanismos de degradação, incluindo decomposição de eletrólitos, formação de filme passivo, quebra de partículas e atividade ativa a dissolução do material pode ser abordada individualmente no nível do material e da célula da bateria, muitas vezes levando ao aumento da resistência, redução da retenção de capacidade e/ou aumento do risco de um estado inseguro da bateria.

As abordagens convencionais de análise e modelagem são baseadas em extensos testes de bateria e derivam modelos empíricos frequentemente compatíveis com uma abordagem de Modelo de Circuito Equivalente (ECM) para determinação do desempenho do sistema. Com uma melhor compreensão dos mecanismos de perda interna da célula, um número crescente de modelos semi-empíricos e físicos tem sido desenvolvido e utilizado com sucesso para modelagem celular. Recentemente, Modelos Físico-Químicos (PCM) não empíricos têm ganhado interesse crescente. Apesar do uso de modelos PCM para previsão de envelhecimento poder permitir uma visão mais detalhada dos mecanismos de perda interna da célula e como contorná-los, continua sendo o maior desafio encontrar uma parametrização válida de tais modelos e dimensionar os modelos internos da célula para a aplicação relevante. nível de um sistema de bateria completo.

Com capacidades crescentes de registro e gerenciamento de dados, as abordagens baseadas em dados no nível do sistema de armazenamento também ganharam interesse crescente recentemente. Apesar das capacidades melhoradas destas abordagens emergentes, ainda se acredita que, para simulações do comportamento de envelhecimento de uma população completa,