Cum să prelungești durata de viață a bateriilor cu litiu
1. Câteva cunoștințe de bază binecunoscute
Ca baterie reîncărcabilă, bateriile litiu-ion au multe avantaje, cum ar fi densitatea mare de energie și sunt acum utilizate pe scară largă în produsele digitale.
(1) Unele baterii reîncărcabile timpurii, cum ar fi bateriile cu nichel-cadmiu, au efect de memorie. Dacă bateria nu este consumată și începe încărcarea, atunci data viitoare când este descărcată și plasată în acest loc, nu mai poate fi amplasată, rezultând o scădere a capacității bateriei; dacă bateria nu este încărcată complet, va începe să se descarce, apoi data viitoare va fi încărcată și apoi reîncărcată în acest loc, nu poate fi încărcată, ceea ce duce și la o scădere a capacității. Prin urmare, pentru bateriile nichel-cadmiu și pentru alte baterii care au efect de memorie, cel mai bun mod de a le folosi este să le reîncărcați când sunt epuizate și să le folosiți când sunt pline.
Bateriile cu litiu nu au acest efect. Dimpotrivă, încărcarea și descărcarea completă a bateriei cu litiu va deteriora foarte mult capacitatea bateriei cu litiu. Prin urmare, bateria cu litiu nu trebuie să fie încărcată complet.
(2) Bateriile cu litiu sunt extrem de dăunătoare, indiferent dacă sunt supraîncărcate sau supradescărcate. Dacă este supraîncărcat, va deteriora permanent capacitatea bateriei cu litiu; dacă este supraîncărcat, vor exista riscuri precum explozie. Cu toate acestea, nu există pericol de supraîncărcare dacă dispozitivul cu baterie cu litiu este conectat peste noapte, deoarece, desigur, aceste dispozitive se vor opri din încărcare sau vor reduce curentul la un nivel foarte scăzut atunci când sunt complet încărcate (doar pentru a compensa o cantitate mică de consumul de energie peste noapte). De fapt, bateria cu litiu 18650 de zece dolari pe care o folosesc de obicei la bricolaj are o placă de protecție încorporată, așa că sigur o are pe telefoanele mobile și așa mai departe.
Dacă este supra-descărcat, bateria cu litiu nu va mai fi încărcată și nu poate fi utilizată direct. Trebuie dezasamblat pentru activare specială; dacă este supra-descărcat, va fi complet"moarte de foame" și complet inutilizabil. Prin urmare, deoarece bateria cu litiu în sine are un anumit grad de auto-descărcare, este necesar să vă asigurați că dispozitivul are o anumită putere înainte de a stoca dispozitivul cu baterie cu litiu pentru o perioadă lungă de timp pentru a preveni înfometarea bateriei; după o anumită perioadă de timp, verificați dacă trebuie reîncărcat.
(3) Durata de viață a unei baterii cu litiu este într-adevăr legată de curentul de încărcare (sau rata de încărcare). Prin urmare, se poate spune că durata de viață a unei baterii cu litiu este legată de sursa de alimentare. În general, durata de viață a bateriilor cu litiu va fi mai mică dacă se utilizează încărcare rapidă. Cu toate acestea, atâta timp cât curentul nu depășește cantitatea de încărcare completă într-o oră, impactul ratei de încărcare asupra duratei de viață nu este semnificativ.
Singura"problema" atunci când utilizați bănci de alimentare, porturi USB pentru computer, etc., este că curentul de alimentare este relativ mic și încărcarea este foarte lentă; pentru durata de viață a bateriei, acest lucru nu este dăunător. Cu excepția încărcătoarelor extrem de inferioare, dispozitivele de astăzi' practic nu preiau sursa de alimentare de încărcare, spre deosebire de primele zile, fiecare baterie de telefon mobil trebuie să fie echipată cu un încărcător special. Dimpotrivă, curentul de încărcare mai lent protejează mai mult bateria.
(4) Bateriile cu litiu funcționează cel mai bine la temperatura camerei. Folosirea bateriilor cu litiu la temperaturi ridicate, încărcarea lor sau depozitarea lor pentru perioade lungi de timp va reduce permanent capacitatea. Încărcarea bateriei cu litiu la temperatură scăzută (<0°c) va="" provoca="" daune="" permanente,="" dar="" numai="" utilizarea="" la="" temperatură="" scăzută="" va="" experimenta,="" practic,="" doar="" temporar="" o="" scădere="" a="" capacității="" și="" își="" va="" reveni="" când="" va="" reveni="" la="" temperatura="" normală.="" nu="" este="" o="" mare="" problemă="" să="" depozitați="" bateriile="" cu="" litiu="" la="" temperaturi="" mai="" scăzute,="" dar="" acestea="" nu="" pot="" fi="" depozitate="" la="" temperaturi="" prea="" scăzute="" pentru="" prea="" mult="">
2. Cunoștințe mai detaliate
Pierderea de capacitate a bateriilor cu litiu este un proces extrem de complex care implică mulți factori. Nu există aici spațiu pentru a explica mecanismul specific prin care fiecare factor are un impact, ci o listă scurtă a acestor factori.
Pierderea de capacitate a bateriilor cu litiu poate fi împărțită în două părți: pierderea de capacitate în timp (imbatranirea calendarului) (bateria cu litiu este lăsată nefolosită, capacitatea va fi redusă pentru o lungă perioadă de timp) și pierderea de capacitate cauzată de utilizare (imbatranirea ciclului). ).
În ceea ce privește primul, principalii factori implicați sunt:
Starea de încărcare. Aceasta se referă la locul în care puterea este în capacitatea totală. De exemplu, este de 40% sau 60%;
Temperatura (Temperatura);
Timp de stocare (timp).
În ceea ce privește acestea din urmă, principalii factori implicați sunt:
Adâncimea de descărcare de fiecare dată. De exemplu, de fiecare dată când încărcați de la 0% la 100%, apoi încărcați la 0% sau începeți încărcarea când bateria este de 20% și deconectați-l când ajunge la 80%. Acesta nu este același lucru;
Stare de încărcare (State of Charge), care este denumită în mod obișnuit electricitate. Pentru același DoD, SoC mediu poate fi diferit. De exemplu, atunci când bateria este menținută între 40% și 100%, iar bateria este menținută între 20% și 80%, deși adâncimea de încărcare și descărcare este aceeași, impactul asupra bateriei este diferit din cauza stării diferite de încărcare ;
Rata de încărcare (rata de taxare). Dacă curentul de încărcare poate încărca complet bateria în 1 oră, spunem că rata de încărcare este de 1C în medie; dacă curentul de încărcare poate încărca complet bateria în 2 ore, spunem că rata de încărcare este de 0,5C în medie; si asa mai departe;
Temperatura (Temperatura);
Numărul de cicluri. Evident, ciclismul timp de două sute de cicluri este mai cu pierderi decât o sută de cicluri...
În plus, există câțiva factori care sunt aproape în afara controlului nostru. De exemplu, o baterie cu litiu în stadiul inițial de utilizare va suferi un proces de formare a unui film de interfață cu fază electrolit solidă (film SEI). Acest proces consumă o anumită cantitate de ioni de litiu. Atâta timp cât bateria trebuie utilizată, acest proces nu poate fi ocolit, așa că nu trebuie să ne gândim prea mult la el.
Îmbătrânirea calendaristică și îmbătrânirea ciclului sunt practic independente. Prin urmare, dacă dispozitivul poate utiliza direct o sursă de alimentare externă fără a încărca și descărca bateria cu litiu, atunci se poate evita îmbătrânirea ciclului, ceea ce este benefic pentru durata de viață a bateriei cu litiu. Cu toate acestea, în ce SoC ar trebui să rămânem? Acesta este ceea ce va fi discutat mai jos: legea calitativă despre influența diferiților factori asupra pierderii de viață a bateriilor cu litiu.
(1) Starea de încărcare
Studiile au arătat că atunci când SoC este mai scăzut, atât îmbătrânirea calendaristică, cât și îmbătrânirea ciclului vor fi întârziate. Prin urmare, dacă dorim să reducem la minimum durata de viață a bateriilor cu litiu, ar trebui să menținem puterea scăzută. De exemplu, dacă doriți ca dispozitivul să utilizeze direct o sursă de alimentare externă fără a încărca și descărca bateria cu litiu, este mai bine să mențineți puterea la 40% decât la 60%.
Deci, atâta timp cât utilizarea necesită permisiunea, cu cât bateria este mai mică, cu atât mai bine? Depinde dacă lăsați bateria cu litiu să nu participe la încărcare și descărcare, cum ar fi stocarea în așteptare sau utilizarea numai a energiei externe (numai învechirea calendarului în acest moment) sau lăsați-o să participe la încărcare și descărcare (imbatranirea ciclului este dominantă la de data asta).
În primul caz, puterea este într-adevăr cât mai mică posibil. Cu toate acestea, dacă bateria este prea scăzută, riscul de foame cauzat de uitarea de a reîncărca bateria este și mai mare. În condiția asigurării că bateria nu va muri de foame, efectul de protecție este mai bun dacă bateria este descărcată la 5% sau chiar aproape de 0% și apoi depozitată.
În acest din urmă caz, situația este puțin mai complicată. Când bateria este prea scăzută, rezistența internă a bateriei va crește. Lasă's face o ipoteză extremă pentru a ilustra această problemă ascunsă. Capacitatea unei anumite baterii este de 10Wh. Rezistența sa internă este foarte mare atunci când puterea sa este de 0~10%, astfel încât atunci când stocați 1Wh de putere pentru a încărca puterea de la 0% la 10%, puteți utiliza doar 0,1Wh când o scoateți, iar celelalte 0,9 Wh lucrează în dispozitiv. Când este transformat în căldură pe baterie. În acest moment, am obținut doar utilizarea efectivă a 0,1 Wh, dar am provocat o îmbătrânire a ciclului de 1 Wh a bateriei. Rezistența internă este scăzută atunci când puterea sa este între 98% și 100%. Deși ciclul de îmbătrânire cauzat de baterie de la 98% la 100% este de doar 0,2Wh, acesta generează mai puțină căldură în timpul utilizării și poate obține și o valoare efectivă de 0,1Wh. utilizare. Deși îmbătrânirea aceleiași baterii de 0,2 Wh la putere mare va fi mai mare decât îmbătrânirea echivalentă de 0,2 Wh la putere scăzută, este, de asemenea, probabil să fie mai mică decât 1Wh real de putere scăzută.
Dintre datele limitate pe care le pot găsi, nu pot spune dacă nivelul bateriei este mai mic de 20%, dacă rezistența internă ridicată aduce un rău mai mare sau încărcarea scăzută a bateriei are un beneficiu mai mare, așa că nu pot răspunde aici. Bateria ar trebui să fie atât de slabă? Cert însă este că cel puțin la un nivel de putere peste 40%, rezistența internă a bateriei poate fi ignorată. Prin urmare, de exemplu, menținerea puterii la 40%±20% este mai benefică decât menținerea acesteia la 60%±20%.
(2) Temperatura
Ce temperatură este cea mai prietenoasă cu bateriile cu litiu? Datele obținute din diferite studii nu sunt exact aceleași, dar sunt aproximativ similare cu temperatura confortabilă a corpului uman. Așadar, păstrați temperatura la o temperatură a camerei care să vă facă confortabil.
La temperaturi mai ridicate (aproape mai mari decât temperatura orală normală a unei persoane'), procesul de îmbătrânire este oricum mult mai rapid.
La o temperatură mai scăzută (aproape 0°C), depozitarea practic nu este o problemă, dar dacă este încărcată, va provoca mai multe daune decât de obicei.
La temperaturi extrem de scăzute (aproape<20°c), nici="" depozitarea="" nu="" este="">
(Insert: Cercetarea umidității pare să fie rar întâlnită, dar după bunul simț, să nu credeți că este prea umed...)
(3) Adâncimea de descărcare de fiecare dată
Cu cât adâncimea de încărcare și descărcare este mai mică, cu atât mai bine. Este mult mai bine să încărcați pentru o perioadă scurtă de timp de câteva ori mai multe pe zi decât să încărcați bateria aproape complet în fiecare zi și apoi să o încărcați din nou noaptea.
S-ar putea să aveți o întrebare: dacă sarcina este mică,'nu ar crește în mod natural numărul de cicluri? De exemplu, dacă putem folosi 500 de cicluri în funcție de 100% din adâncimea de încărcare și descărcare, nu ne așteptăm, desigur, să folosim 1000 de cicluri în funcție de adâncimea de 50%? De fapt, acesta nu este cazul. Cercetătorii spun că fiecare ciclu se bazează pe cantitatea cumulată de încărcare și descărcare a ajuns la 100%. În conformitate cu această definiție, ajungem în continuare la concluzia că, cu cât încărcarea și descărcarea sunt mai puțin adânci, cu atât mai bine, ceea ce înseamnă că, de exemplu, la o adâncime de 50%, puteți conta pe 2000 de timpi de încărcare și descărcare.
(4) Rata taxei
O rată de încărcare mai mică este mai bună. Dacă nu vă grăbiți, este recomandat să reduceți utilizarea încărcării rapide. Cu toate acestea, rata de încărcare rapidă a produselor digitale, cum ar fi telefoanele mobile și tabletele, este de cel mult aproximativ 2C, ceea ce este mult mai mică decât 5C sau chiar 15C pe care cercetătorii au descoperit că sunt mai dăunătoare în timpul studiului. Prin urmare, rata de încărcare a acestor dispozitive este un factor relativ mic.
(5) Timpul și numărul de cicluri
Acest lucru este evident. Cu cât bateria este mai nouă și cu cât este mai puțin utilizată, cu atât va fi, desigur, mai puțină pierdere de capacitate. Totuși, dacă există un dispozitiv nou, folosirea lui pentru mai puțină utilizare înseamnă că timpul ne va lua mai multă durată de viață, în loc să-l transformăm în timp de utilizare care să ne însoțească. Aceasta pare a fi mai mult decât o problemă tehnică. Cei binevoitori văd bunăvoința, iar cei înțelepți văd înțelepciunea.
Pentru a rezuma cele de mai sus:
Încercați să utilizați și să încărcați bateriile cu litiu la temperatura camerei;
Alegeți un nivel de putere relativ scăzut, mențineți nivelul real de putere deasupra și sub acesta și evitați să fiți întotdeauna complet încărcat;
Încărcați și descărcați ușor, mâncați din ce în ce mai multe mese;
