El envejecimiento es un proceso inevitable causado por reacciones secundarias presentes en todos los dispositivos electroquímicos, incluidas las celdas de batería. Puede provocar cambios significativos en la capacidad y la resistencia de un dispositivo con el tiempo y, por lo tanto, debe considerarse tanto en la fase de diseño del sistema (p. ej., la necesidad de sobredimensionar la capacidad inicial) como en la fase de operación del sistema (p. ej., la adaptación de la potencia máxima permitida de despacho de celdas).

De hecho, a diferencia de las aplicaciones menos exigentes en dispositivos portátiles, un uso rentable de una batería de fosfato de hierro y litio en aplicaciones estacionarias requiere una comprensión y un modelado detallados de la degradación de la batería: una aplicación exigente y de larga duración provocará una reducción tanto del rendimiento como de la capacidad del sistema de almacenamiento y puede afectar significativamente el caso comercial general a través de un mayor costo operativo (OPEX) y un costo de reemplazo inducido por la degradación particularmente alto.

Es común monitorizar el estado de salud (SOH) de una batería mediante un BMS avanzado para cuantificar la evolución continua de la degradación de la batería, lo que resulta tanto en la pérdida de capacidad como en el aumento de la resistencia interna (vinculado a la disminución del rendimiento de potencia máxima). La capacidad restante de la batería puede relacionarse con su valor nominal, obtenido en estado nuevo/usado en condiciones de prueba estándar. Debido a las normativas de transporte y a los requisitos mínimos de potencia específicos de cada aplicación, se define un indicador de reemplazo de SOH (límite de reemplazo). En automoción, se suele aplicar un límite de reemplazo de SOH de 0,8, pero para aplicaciones estacionarias, y en particular en el contexto de conceptos de segunda vida, se han propuesto valores inferiores.

A pesar de haber sido estudiado durante muchos años con esfuerzo continuo, sabemos que el tiempo de vida de LFP es mucho más superior a VRLA , pero aún comprendiendo y modelando la vida útil de Liga de Fútbol Profesional Es un campo de investigación continua.

En un entorno desafiante, si el usuario no sigue las instrucciones de funcionamiento del fabricante, o si la calidad de la batería y del BMS no está a la altura, entonces varios mecanismos de degradación, incluida la descomposición del electrolito, la formación de películas pasivas, el agrietamiento de partículas y la disolución del material activo, se pueden abordar individualmente en el nivel del material y de la celda de la batería, lo que a menudo conduce a una mayor resistencia, una menor retención de capacidad y/o un mayor riesgo de un estado inseguro de la batería.

Los enfoques convencionales de análisis y modelado se basan en extensas pruebas de baterías y derivan modelos empíricos, a menudo compatibles con un enfoque de Modelo de Circuito Equivalente (ECM) para la determinación del rendimiento del sistema. Con una mejor comprensión de los mecanismos de pérdida interna de las celdas, se ha desarrollado un número creciente de modelos semiempíricos y físicos que se han utilizado con éxito para el modelado celular. Recientemente, los Modelos Físico-Químicos (PCM) no empíricos han ganado un creciente interés. Si bien el uso de modelos PCM para la predicción del envejecimiento puede permitir obtener una visión más detallada de los mecanismos de pérdida interna de las celdas y cómo evitarlos, sigue siendo un gran desafío encontrar una parametrización válida de dichos modelos y escalarlos al nivel de aplicación relevante de un sistema de batería completo.

Con el aumento de las capacidades de registro y gestión de datos, los enfoques basados en datos a nivel de sistema de almacenamiento también han ganado un creciente interés recientemente. A pesar de las capacidades mejoradas de estos enfoques emergentes, todavía se cree que para simular el comportamiento de envejecimiento de un sistema completo...