Kaip prailginti ličio baterijų tarnavimo laiką
1. Kai kurios gerai žinomos pagrindinės žinios
Ličio jonų baterijos, kaip įkraunamos baterijos, turi daug privalumų, tokių kaip didelis energijos tankis, ir dabar plačiai naudojamos skaitmeniniuose gaminiuose.
(1) Kai kurios ankstyvosios pakartotinai įkraunamos baterijos, pvz., nikelio ir kadmio baterijos, turi atminties efektą. Jei akumuliatorius nėra išnaudotas ir pradedamas krauti, kitą kartą jį išsikrovus ir padėjus į šią vietą, jo dėti nebegalima, dėl to sumažėja akumuliatoriaus talpa; Jei akumuliatorius nėra pilnai įkrautas, jis pradės išsikrauti, tada kitą kartą jis bus įkraunamas ir vėl įkraunamas iki šios vietos , Jo negalima įkrauti, dėl to taip pat sumažėja talpa. Todėl nikelio-kadmio baterijas ir kitas baterijas, turinčias atminties efektą, geriausias būdas jas naudoti yra įkrauti, kai jos yra išnaudotos, ir naudoti jas, kai jos yra pilnos.
Ličio baterijos neturi tokio poveikio. Priešingai, pilnas ličio akumuliatoriaus įkrovimas ir iškrovimas labai sugadins ličio baterijos talpą. Todėl ličio baterijos visiškai įkrauti nereikia.
(2) Ličio baterijos yra labai kenksmingos, nesvarbu, ar jos perkrautos, ar per daug iškrautos. Jei jis bus perkrautas, jis visam laikui sugadins ličio akumuliatoriaus talpą; jei jis bus perkrautas, kils pavojus, pavyzdžiui, sprogimas. Tačiau nėra pavojaus perkrauti, jei ličio baterijos įrenginys įjungtas per naktį, nes, žinoma, šie įrenginiai nustos krauti arba sumažins srovę iki labai žemo lygio, kai bus visiškai įkrautas (tik tam, kad kompensuotų nedidelį energijos kiekį). energijos suvartojimas per naktį). Tiesą sakant, dešimties dolerių 18650 ličio baterija, kurią dažniausiai naudoju „pasidaryk pats“, turi įmontuotą apsauginę plokštę, todėl ją tikrai turės mobiliuosiuose telefonuose ir pan.
Jei ji per daug išsikrauna, ličio baterija nebebus įkraunama ir negali būti naudojama tiesiogiai. Specialiam aktyvinimui jį reikia išardyti; jei jis bus per daug iškrautas, jis bus visiškai"badavęs" ir visiškai nenaudojamas. Todėl, kadangi pati ličio baterija turi tam tikrą savaiminio išsikrovimo laipsnį, prieš ilgą laiką laikant ličio baterijos įrenginį būtina įsitikinti, kad prietaisas turėtų tam tikrą galią, kad akumuliatorius neišnyktų; po tam tikro laiko patikrinkite, ar jį reikia įkrauti.
(3) Ličio baterijos tarnavimo laikas iš tikrųjų yra susijęs su įkrovimo srove (arba įkrovimo greičiu). Todėl galima teigti, kad ličio baterijos tarnavimo laikas yra susijęs su maitinimo šaltiniu. Paprastai tariant, ličio baterijų tarnavimo laikas bus trumpesnis, jei bus naudojamas greitas įkrovimas. Tačiau kol srovė neviršija pilno įkrovimo dydžio per 1 valandą, įkrovimo greičio įtaka tarnavimo laikui nėra reikšminga.
Vienintelė"problema" naudojant maitinimo blokus, kompiuterio USB prievadus ir pan., maitinimo šaltinio srovė yra palyginti maža, o įkrovimas labai lėtas; akumuliatoriaus veikimo laikui tai nekenkia. Išskyrus itin prastesnius įkroviklius, šiandien' įrenginiai iš esmės'nepaima įkraunamo maitinimo šaltinio, skirtingai nei anksčiau, kiekvienoje mobiliojo telefono baterijoje turi būti specialus įkroviklis. Priešingai, lėtesnė įkrovimo srovė labiau apsaugo akumuliatorių.
(4) Ličio baterijas geriausia naudoti kambario temperatūroje. Naudojant ličio baterijas aukštoje temperatūroje, įkraunant arba laikant ilgą laiką, jų talpa visam laikui sumažės. Įkraunant ličio bateriją žemoje temperatūroje (<0°c) bus="" padaryta="" negrįžtama="" žala,="" tačiau="" tik="" naudojant="" žemoje="" temperatūroje="" iš="" esmės="" tik="" laikinai="" sumažės="" talpa,="" o="" atsigaus,="" kai="" grįš="" į="" normalią="" temperatūrą.="" laikyti="" ličio="" baterijas="" žemesnėje="" temperatūroje="" nėra="" didelė="" problema,="" tačiau="" per="" ilgai="" jų="" negalima="" laikyti="" per="" žemoje="">
2. Išsamesnės žinios
Ličio baterijų talpos praradimas yra labai sudėtingas procesas, susijęs su daugybe veiksnių. Čia nėra vietos paaiškinti konkretų mechanizmą, per kurį kiekvienas veiksnys turi įtakos, bet trumpas šių veiksnių sąrašas.
Ličio baterijų talpos praradimą galima suskirstyti į dvi dalis: talpos praradimą laikui bėgant (kalendorinis senėjimas) (ličio akumuliatorius paliekamas nenaudojamas, talpa sumažės ilgam) ir talpos praradimą dėl naudojimo (ciklinis senėjimas). ).
Kalbant apie pirmuosius, pagrindiniai veiksniai yra šie:
Apmokestinimo būsena. Tai reiškia vietą, kurioje galia yra bendra talpa. Pavyzdžiui, tai yra 40% arba 60%;
Temperatūra (Temperature);
Laikymo laikas (laikas).
Kalbant apie pastarąjį, pagrindiniai veiksniai yra šie:
Iškrovimo gylis kiekvieną kartą. Pavyzdžiui, kiekvieną kartą, kai įkraunate nuo 0% iki 100%, o tada įkraunate iki 0%, arba pradėkite krauti, kai akumuliatorius išsikrovęs 20%, ir ištraukite, kai pasieks 80%. Tai nėra tas pats;
Įkrovimo būsena (State of Charge), kuri paprastai vadinama elektra. Tam pačiam DoD vidutinis SoC gali būti skirtingas. Pavyzdžiui, kai akumuliatorius palaikomas nuo 40% iki 100%, o akumuliatorius palaikomas nuo 20% iki 80%, nors įkrovimo ir iškrovimo gylis yra vienodas, poveikis akumuliatoriui skiriasi dėl skirtingos įkrovimo būsenos. ;
Mokesčio tarifas (mokesčio tarifas). Jei įkrovimo srove gali pilnai įkrauti akumuliatorių per 1 valandą, sakome, kad įkrovimo greitis yra vidutiniškai 1C; jei įkrovimo srove gali pilnai įkrauti akumuliatorių per 2 valandas, sakome, kad įkrovimo greitis yra vidutiniškai 0,5C; ir taip toliau;
Temperatūra (Temperature);
Ciklų skaičius. Akivaizdu, kad važiuoti dviračiu du šimtus ciklų yra nuostolingiau nei šimtą...
Be to, yra keletas veiksnių, kurių mes beveik negalime kontroliuoti. Pavyzdžiui, ličio baterija pradiniame naudojimo etape susiformuos kietosios elektrolito fazės sąsajos plėvele (SEI plėvele). Šiam procesui sunaudojamas tam tikras ličio jonų kiekis. Kol reikia naudoti bateriją, šio proceso negalima apeiti, todėl' neturime apie tai per daug galvoti.
Kalendoriaus senėjimas ir ciklo senėjimas iš esmės yra nepriklausomi. Todėl, jei įrenginys gali tiesiogiai naudoti išorinį maitinimo šaltinį neįkraunant ir neiškraunant ličio baterijos, galima išvengti ciklo senėjimo, o tai yra naudinga ličio akumuliatoriaus eksploatavimo trukmei. Tačiau kokiame SoC turėtume likti? Tai bus aptarta toliau: kokybinis dėsnis apie įvairių veiksnių įtaką ličio baterijų eksploatavimo trukmei.
(1) Apmokestinimo valstybė
Tyrimai parodė, kad kai SoC yra mažesnis, ir kalendorinis senėjimas, ir ciklo senėjimas bus atidėtas. Todėl, jei norime iki minimumo sumažinti ličio baterijų veikimo laiką, turėtume išlaikyti mažą jų galią. Pavyzdžiui, jei norite, kad įrenginys tiesiogiai naudotų išorinį maitinimo šaltinį neįkraunant ir neiškraunant ličio baterijos, geriau išlaikyti 40 %, o ne 60 % galią.
Taigi, kol naudojimui reikalingas leidimas, ar kuo žemesnė baterija, tuo geriau? Tai priklauso nuo to, ar leisite ličio akumuliatoriui nedalyvauti įkraunant ir iškraunant, pvz., laikyti jį sulaikytą arba naudoti tik išorinę energiją (šiuo metu tik kalendorinis senėjimas), ar leisite jai dalyvauti įkraunant ir iškraunant (ciklo senėjimas dominuoja šį kartą).
Pirmuoju atveju galia iš tiesų yra kuo mažesnė. Tačiau, jei akumuliatoriaus įkrova per mažai, bado rizika, kurią sukelia pamiršus įkrauti bateriją, yra dar didesnė. Užtikrinant, kad akumuliatorius nenumirtų iš bado, apsaugos efektas bus geresnis, jei akumuliatorius iškraunamas iki 5 % ar net beveik 0 %, o vėliau laikomas.
Pastaruoju atveju situacija yra šiek tiek sudėtingesnė. Kai akumuliatoriaus įkrovos lygis per mažas, baterijos vidinė varža padidės. Leiskite' pateikti kraštutinę hipotezę, iliustruojančią šią paslėptą problemą. Tam tikros baterijos talpa yra 10Wh. Jo vidinė varža yra labai didelė, kai jo galia yra 0–10%, todėl sukaupę 1Wh galios, kad įkrautumėte nuo 0% iki 10%, išėmę galite naudoti tik 0,1 Wh, o kitą 0,9 Wh veikia įrenginyje. Kai virsta šiluma ant akumuliatoriaus. Šiuo metu efektyviai išnaudojome tik 0,1 Wh, tačiau akumuliatorius paseno 1 Wh. Vidinė varža yra maža, kai jo galia yra nuo 98% iki 100%. Nors ciklinis senėjimas, kurį sukelia akumuliatorius nuo 98% iki 100%, yra tik 0,2 Wh, naudojimo metu jis generuoja mažiau šilumos ir gali gauti efektyvią 0,1 Wh vertę. naudoti. Nors tos pačios 0,2 Wh baterijos senėjimas esant didelei galiai bus didesnis nei lygiavertis 0,2 Wh senėjimas esant mažai galiai, taip pat tikėtina, kad jis bus mažesnis nei faktinis 1 Wh mažos galios.
Iš ribotų duomenų, kuriuos randu, negaliu pasakyti, ar akumuliatoriaus įkrovos lygis yra mažesnis nei 20%, ar didelė vidinė varža neša didesnę žalą, ar žemas akumuliatoriaus įkrovimas turi didesnę naudą, todėl čia atsakyti negaliu. Ar baterija turi būti taip išsikrovusi? Tačiau aišku, kad bent jau esant didesniam nei 40% galios lygiui, galima nepaisyti vidinės baterijos varžos. Todėl, pavyzdžiui, išlaikyti 40%±20% galią yra naudingiau nei išlaikyti 60%±20%.
(2) Temperatūra
Kokia temperatūra yra palankiausia ličio akumuliatoriams? Įvairių tyrimų metu gauti duomenys nėra visiškai vienodi, bet maždaug panašūs į patogią žmogaus kūno temperatūrą. Taigi laikykite tokią kambario temperatūrą, kad jums būtų patogu.
Esant aukštesnei temperatūrai (beveik aukštesnei nei žmogaus' normali burnos temperatūra), senėjimo procesas ir taip vyksta daug greičiau.
Esant žemesnei temperatūrai (beveik 0°C), laikymas iš esmės nekelia problemų, tačiau jei jis bus įkrautas, jis pridarys daugiau žalos nei įprastai.
Esant itin žemai temperatūrai (beveik<20°c), net="" sandėliuoti="">
(Įterpti: Drėgmės tyrimai atrodo retai matomi, bet pagal sveiką protą nemanykite, kad tai per drėgna...)
(3) Iškrovimo gylis kiekvieną kartą
Kuo mažesnis įkrovimo ir iškrovimo gylis, tuo geriau. Daug geriau trumpą laiką įkrauti kelis kartus per dieną, nei kasdien įkrauti beveik visiškai bateriją, o vėliau vėl įkrauti naktį.
Jums gali kilti klausimas: jei įkrovimas yra nedidelis, ar' natūraliai nepadidėtų ciklų skaičius? Pavyzdžiui, jei galime naudoti 500 ciklų pagal 100% įkrovimo ir iškrovimo gylį, ar' žinoma, nesitikime naudoti 1000 ciklų pagal 50% gylį? Tiesą sakant, taip nėra. Tyrėjai teigia, kad kiekvienas ciklas yra pagrįstas sukauptu įkrovimo kiekiu ir iškrova pasiekė 100%. Pagal šį apibrėžimą vis tiek gauname išvadą, kad kuo seklesnis įkrovimas ir iškrovimas, tuo geriau, o tai reiškia, kad, pavyzdžiui, 50% gylyje galite tikėtis 2000 įkrovimo ir iškrovimo kartų.
(4) Mokesčio tarifas
Mažesnis įkrovimo greitis yra geresnis. Jei neskubate, rekomenduojama sumažinti greitojo įkrovimo naudojimą. Tačiau greitas skaitmeninių produktų, tokių kaip mobilieji telefonai ir planšetiniai kompiuteriai, įkrovimo greitis yra daugiausia apie 2 C, o tai yra daug mažiau nei 5 C ar net 15 C, kurią mokslininkai tyrimo metu nustatė kaip kenksmingesnius. Todėl šių įrenginių įkrovimo greitis yra palyginti mažas veiksnys.
(5) Laikas ir ciklų skaičius
Tai akivaizdu. Kuo naujesnė baterija ir kuo mažiau ji naudojama, tuo, žinoma, mažės talpos. Tačiau jei yra naujas prietaisas, jo naudojimas rečiau reiškia, kad laikas atims ilgiau, o ne pavers jį naudojimo laiku, kuris lydės mus. Atrodo, kad tai daugiau nei tik techninė problema. Geradariai mato geranoriškumą, o išmintingieji – išmintį.
Apibendrinant tai, kas išdėstyta pirmiau:
Stenkitės naudoti ir įkrauti ličio baterijas kambario temperatūroje;
Pasirinkite santykinai mažą galios lygį, laikykite tikrąjį galios lygį aukščiau ir žemiau jo ir venkite visada būti visiškai įkrauti;
Lengvai įkraukite ir iškraukite, valgykite mažiau ir daugiau patiekalų;
