Durchlaufen Lithium-Ionen-Zellen sehr viele Lade-/Entladezyklen, so gehen die meisten Experten von einer linearen Abnahme der Kapazität in Abhängigkeit vom Ladungsdurchsatz aus. Doch einige wenige Veröffentlichungen berichten im Widerspruch hierzu von einem plötzlich zunehmenden, abrupten Kapazitätsabfall, der bei sehr lange zyklisierten Lithium-Ionen-Zellen auftritt. Dieses nichtlineare Alterungsverhalten wurde unabhängig vom verwendeten Kathodenmaterial beobachtet, allerdings mit einer gewissen Abhängigkeit vom Anodenmaterial der Zellen. Bild la zeigt die Entwicklung der relativen Entladekapazität über äquivalenten Vollzyklen (ÄVZ), wobei der Übergang von linearem zu nichtlinearem Alterungsverhalten nach 819 ÄVZ und einer Restkapazität von etwa 80% eintritt. Bild 1b zeigt die entsprechenden Impedanzen in sogenannten Nyquist-Plots bezüglich der drei in Bild la markierten charakteristischen Alte-rungszustände: Neuzustand, Zellen direkt vor dem Eintreten des nichtlinearen Alterungsverhaltens sowie danach. In Bild 1b fällt auf, dass die Zunahme der Impedanz zwischen ÄVZ 0 und 819 bei weitem geringer ist als zwischen 819 und 977, was prinzipiell dem Verhalten der Kapazität aus Bild la entspricht.
展开▼
