Годы службы литий-ионной батареи - деградация, причины и продление

Литий-ионная батарея - это тип перезаряжаемой батареи, в которой ионы лития текут от отрицательного электрода к положительному электроду во время разряда и при зарядке. Литий-ионные батареи со временем выходят из строя, в основном после того, как температура упадет до определенного уровня. Эти батареи, как и батареи другого возраста, служат от 2 до 3 лет, даже если они не используются. Разрушение этих батарей в основном происходит из-за их теплового воздействия. Покупатель должен проверить дату изготовления, чтобы не покупать аккумулятор, который слишком долго лежал на полках, но срок службы остался прежним.

Разлагаются ли литий-ионные батареи со временем?

Да, литий-ионные аккумуляторы со временем изнашиваются. Факторы, способствующие его деградации, включают: повышенные температуры, повышенное воздействие напряжения, сильное изменение состояния заряда, слишком большая величина тока во время заряда и разряда и, наконец, частота циклического переключения.

Литий-ионный аккумулятор содержит ионы лития, которые текут от анода к катоду через неводный электролит. Этот процесс изменяет физическую структуру электрода и, в конечном итоге, со временем приводит к разрушению батареи.

Кроме того, когда ионы лития текут к электроду при его зарядке, образуется каменная соль, которая изменяется вместе с аккумулятором, поскольку не позволяет зарядить ее достаточно. Каменная соль становится хуже по мере увеличения напряжения и, в конечном итоге, разрушает аккумулятор.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Повышенные температуры являются причиной деградации батареи, когда слишком высокие температуры вызывают потерю емкости и отрицательно сказываются на сроке службы. Более того, низкий уровень заряда литиевой батареи ухудшает ее качество. 2 В на элемент - это минимальное состояние заряда, ниже которого рискует аккумулятор, поскольку внутри элементов образуются медные шунты, что приводит к дальнейшему ухудшению качества аккумулятора.

Медные шунты, образующиеся внутри элементов, кроме того, вызывают частичные электрические короткие замыкания, которые влияют на нормальную емкость аккумулятора, а также на структуру элементов. Все это приводит к тому, что аккумулятор время от времени выходит из строя в виде чрезмерного нагрева во время зарядки и разрядки. Низкие температуры, используемые для хранения аккумуляторов, ухудшают их состояние из-за уменьшения емкости заряда-разряда аккумулятора.

Почему выходят из строя литий-ионные аккумуляторы?

Многие факторы способствуют выходу из строя литий-ионного аккумулятора, который в первую очередь теряет свою емкость. Механическое разрушение электродов - это потеря активных материалов анода / катода.

Другой причиной плохого состояния является образование границы раздела твердого электролита, а также (SEI) вокруг анода. Образование твердых частиц предотвращает реакции электролита с графитом. Потеря емкости может быть результатом окисления электролита, происходящего на катоде. Это в основном вызвано повышенным высоким напряжением в элементах, а также повышенными температурами. Все это приводит к выходу батареи из строя.

Высокая скорость зарядки может способствовать образованию литиевого покрытия на поверхности анода. Кроме того, это вызывает потерю емкости, что в конечном итоге приводит к выходу из строя иона лития. Избыточная зарядка и чрезмерная разрядка приводят к выходу аккумулятора из строя, однако для предотвращения этого необходимо сохранять безопасность в пределах его рабочих характеристик.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Из-за старения литий-ионная батарея быстро выходит из строя, и эти батареи стареют независимо от того, используются они или нет. Более того, чем больше заряжается и разряжается батарея, тем больше ионов лития становится мало, что вызывает деградацию, которая в конечном итоге приводит к их выходу из строя.

Воздействие тепла увеличивает нагрузку на литий-ионные батареи, а также поддерживает их более высокое напряжение. Температура выше 30 градусов приведет к повреждению батареи, поэтому пользователи должны следить за тем, чтобы литий-ионные батареи держали свои литий-ионные батареи при комнатной температуре и не допускали их быстрого выхода из строя.

Важно знать, что батареи могут выйти из строя, даже если их не использовать, так как они могут храниться при экстремальных температурах, а также саморазряжаются. Убедитесь, что если вы хотите оставить свои литиевые батареи неиспользованными, разрядите их на 40–50%, а затем регулярно заряжайте их каждые 3-6 месяцев, что обеспечит защиту элементов от износа.

Как продлить срок службы литий-ионного аккумулятора?

Литиевые батареи следует частично разрядить, а затем перезарядить, а не полностью. Этот разряд снижает нагрузку на аккумулятор и, следовательно, увеличивает или, скорее, продлевает срок его службы. Еще один способ продлить срок службы батарей - избегать использования батареи при высоких температурах. Высокие токи влияют на срок службы литий-ионных аккумуляторов, поэтому для того, чтобы иметь аккумулятор с более длительным сроком службы, следует избегать направления более высоких токов к аккумулятору.

Литий-ионный аккумулятор следует хранить при комнатной температуре, чтобы температура, превышающая 30 градусов, считалась повышенной. Более высокое напряжение должно быть выше 4,10 В / элемент. Важно отметить, что чем ниже напряжение, тем дольше срок службы батареи. Например, ион лития, который заряжен до 4,20 В / элемент, имеет 300-500 циклов, когда напряжение снижается примерно до 4,0 В / элемент, тогда циклы увеличиваются до 1,200-2000 циклов.

3,92 В / элемент должно быть оптимальным напряжением, так как его падение ниже этого значения вызывает нагрузку на аккумулятор, связанную с напряжением. Учтите также, что чем ниже напряжение, тем меньше емкость аккумулятора. Однако повышение напряжения сокращает срок службы ионно-литиевой батареи. Однако более низкое напряжение заряда продлевает срок службы литий-ионного аккумулятора.

Пользователь должен использовать циклы частичной разрядки, чтобы продлить срок службы батареи. Перед подзарядкой необходимо использовать только 20% или 30% емкости аккумулятора. Кроме того, пользователю следует избегать зарядки аккумулятора до 100% емкости. Другие методы продления срока службы литий-ионной батареи включают: выбор зарядного устройства, в котором используется небольшая нагрузка по току, снижение предельных значений температуры батареи, предотвращение высоких зарядных и разрядных токов и, наконец, обеспечение того, чтобы батареи не имели очень глубоких разрядов ниже 2 В или 2,5 В.