Ожидаемый срок службы литий-ионного автомобильного аккумулятора

Вступление

Химия батарей прошла долгий путь с тех пор, как в 1800 году Алессандро Вольта опроверг распространенную теорию о том, что электричество может быть создано только живыми существами. Сегодня у нас есть литий-ионные аккумуляторы, которые используются во многих устройствах по всему миру. Практически в каждом доме есть литий-ионный аккумулятор. Эти батареи сейчас есть в электромобилях. Литий-ионный автомобильный аккумулятор накапливает невероятное количество энергии, которая может быть разряжена быстро, безопасно и плавно. Это на самом деле то, что дает электромобилям, также известным как электромобили, мгновенное ускорение, отзывчивое управление и быструю подзарядку.

Большинство аккумуляторов электромобилей имеют литиевую основу, которая может состоять из смеси кобальта, марганца, никеля и графита, а также других основных компонентов. Некоторые из этих материалов редки, и их труднее найти, чем другие, однако ни один из них не следует классифицировать как «редкоземельные материалы».

Аккумуляторы для электромобилей достаточно новые, чтобы задаться вопросом, как долго они прослужат? Когда литиевая батарея заряжается и разряжается один раз, это называется циклом. Емкость литий-ионного аккумулятора снижается с увеличением количества циклов. Срок службы батареи измеряется циклами. Промышленный стандарт циклов установлен на 80% мощности и часто используется в качестве ориентира. Читайте дальше, чтобы узнать больше об ожидаемом сроке службы литий-ионного автомобильного аккумулятора.

Каков ожидаемый срок службы литий-ионного аккумулятора?

Ожидаемый срок службы литий-ионного аккумулятора - одна из самых больших проблем, с которыми сталкиваются потенциальные покупатели при выборе электромобиля. Помимо дальности, всегда существует страх выбежать из-под контроля или силы на полпути, что называется опасением дальности. То, как аккумулятор электромобиля может со временем разложиться, обычно называют большим препятствием для владения электромобилем.

Как и любой другой литий-ионный аккумулятор, такой как аккумулятор вашего ноутбука или мобильного телефона, аккумуляторы в электромобилях теряют часть своей емкости в течение длительного периода использования. Есть причины, по которым это происходит, и есть способы, которые помогут сохранить аккумулятор электромобиля в исправном состоянии дольше.

Ожидаемый срок службы литий-ионного аккумулятора электромобиля может зависеть от пробега транспортного средства. Может не быть точного или конкретного ответа на вопрос о продолжительности жизни ионно-литиевой батареи, но в зависимости от того, как вы обращаетесь с батареей и как ее используете, тем дольше она прослужит. Кроме того, когда произойдет ухудшение характеристик, транспортное средство все еще можно будет использовать, вам просто нужно будет заменить аккумулятор на новый.

Современные литиевые батареи в электромобилях рассчитаны на длительный срок службы, но со временем изнашиваются. В настоящее время вы увидите, что большинство производителей предлагают 8-летнюю гарантию на свои аккумуляторы. Например, Nissan предоставляет дополнительное покрытие потери емкости аккумулятора на 5 лет или 60 000 миль.

Что сокращает срок службы литиевой батареи?

Есть несколько вещей, которые сокращают срок службы литиевой батареи. Посмотрим на них:

1. Перезарядка или высокое напряжение: когда литиевая батарея заряжается, ее напряжение медленно растет. Когда он достигает полной зарядки, напряжение аккумулятора достигает максимума и повышаться не будет. Максимальное напряжение зависит от химического состава литиевого элемента. При перезарядке напряжение может превышать максимальное напряжение элемента, и это сокращает срок службы батареи.

2. Высокие температуры: использование батареи при высоких температурах может сократить срок службы литиевой батареи. Высокие температуры могут привести к перегреву, что может вызвать повреждение аккумулятора, возгорание или даже взрыв. Сегодня батареи поставляются с системами управления батареями (BMS), которые используются для управления зарядным напряжением, поэтому максимальное напряжение и температура никогда не превышаются.

3. глубокая разрядка или слишком низкое напряжение: глубокая разрядка или слишком низкое напряжение могут значительно сократить срок службы литиевой батареи. Уровень заряда аккумуляторов описывается двояко. Первое описание называется состоянием заряда (SoC), при котором, если ячейка полностью заряжена, считается, что она находится на 100% SoC. Другое описание - это глубина разряда (DoD), при которой, если элемент полностью разряжен, говорят, что он имеет 100% DoD. 100% DoD значительно сократит срок службы батареи. Следовательно, для максимального срока службы батареи следует избегать глубокой разрядки.

4. Сильные разряды или ток заряда: батареи характеризуются показателем C. Скорость C определяется в единицах C, где 1C означает, что аккумулятор можно зарядить за один час. Если аккумулятор заряжен на 2С, значит, аккумулятор можно зарядить за полчаса. Батареи с высоким уровнем заряда могут заряжаться или разряжаться очень быстро и вырабатывать много энергии. Те, у кого низкий коэффициент C, имеют меньшую мощность. Если показатель C литиевой батареи превышен, это приводит к изменениям в аноде, которые ухудшают характеристики.

Как часто нужно менять батареи в электромобиле?

Батарею можно определить как сердце вашего электромобиля. Он определяет, как далеко вы можете зайти и сколько времени потребуется для перезарядки. Потенциальные покупатели электромобилей задаются вопросом, как часто нужно менять батареи в электромобиле.

Как и все батареи, литий-ионные батареи имеют ограниченный срок службы. Они теряют емкость при каждой полной зарядке или разрядке, или просто при каждом полном цикле. Чем больше циклов проходит аккумулятор, тем сильнее снижается его емкость. Это приводит к возможному сокращению запаса хода автомобиля.

Однако это не означает, что через год или около того производительность и диапазон вашей литиевой батареи заметно упадут. Падение постепенное и медленное. Маловероятно, что вы замените батарею после пяти лет использования. Батарея может прослужить не менее 10 лет, даже до 20 лет без замены.

В основном маловероятно, что литиевая батарея электромобиля разложится до такой степени, что ее потребуется заменить. По словам Nissan, им пришлось заменить всего несколько батарей Nissan Leaf, несмотря на то, что на дорогах стоят тысячи моделей.

Вы должны отметить, что если вы не будете плохо обращаться с аккумулятором, вы, скорее всего, получите от него как минимум 100 000 миль, а то и гораздо больше.

Если ваши батареи потребуют замены, то то, как вы купили автомобиль, повлияет на то, что вам нужно делать. Если вы купили автомобиль и аккумулятор вместе, возможно, вам придется купить новый аккумулятор. Стоимость батареи варьируется в зависимости от типа и размера батареи. Если вы купили машину и взяли аккумулятор напрокат, аккумулятор будет бесплатно заменен или отремонтирован.

Как вы заботитесь о сроке службы литий-ионного автомобильного аккумулятора?

Есть несколько мер, которые вы можете предпринять, чтобы продлить срок службы литий-ионного автомобильного аккумулятора.

Избегайте перезарядки: чтобы продлить срок службы батареи, следует избегать перезарядки. Избыточная зарядка может вызвать химические изменения внутри самой батареи, что может отрицательно повлиять на то, насколько эффективно она может хранить энергию.

Избегайте глубокой разрядки: полностью разряжать аккумулятор электромобиля - не лучшая идея. Литий-ионные аккумуляторы работают оптимально, когда их емкость составляет от 50% до 80%.

Избегайте экстремальных температур: сильный холод или жара могут негативно повлиять на аккумулятор вашего автомобиля, и вы сможете путешествовать. Чтобы продлить срок службы батарей, следует избегать использования батарей при экстремальных температурах.

Избегайте высокого тока разряда или заряда: не следует превышать показатель C литиевой батареи, так как это приводит к изменениям анода, которые ухудшают характеристики. Правильная работа электрода зависит от структуры поверхности электрода. Структура может измениться при превышении скорости C.?

Заключение

Ожидаемый срок службы литий-ионного автомобильного аккумулятора зависит от того, как вы относитесь к своему аккумулятору. Вы не должны подвергать аккумулятор воздействию высоких температур, перезарядки, глубокого разряда, большой разрядки или тока заряда - все это может существенно повлиять на работу аккумулятора и, следовательно, на срок его службы. Аккумуляторы для электромобилей становятся более доступными, долговечными и подкрепляются гарантиями производителей, поэтому барьеры для владения электромобилями неизбежно начнут исчезать.