Ожидаемый срок службы литий-ионных батарей - проблемы и изменения

Литий-ионный аккумулятор представляет собой перезаряжаемую вторичную батарею, которая может восстанавливать энергию и непрерывно выделять электрическую энергию путем зарядки. По сравнению с другими перезаряжаемыми батареями литий-ионные батареи имеют более высокую скорость зарядки и более длительный срок службы. Однако после длительного использования емкость литий-ионных аккумуляторов будет постепенно теряться, и время, необходимое для полной зарядки, станет уменьшаться. В конце концов литий-ионный аккумулятор полностью потеряет зарядную способность и станет полностью разряженным.

Почему умирает литий-ионный аккумулятор

Экспериментально доказано, что существует множество причин, ведущих к выходу из строя литий-ионного аккумулятора, что приведет к потере емкости литий-ионного аккумулятора. Основные причины потери емкости литий-ионных аккумуляторов следующие:

Поверхность отрицательного электрода литий-ионного аккумулятора покрыта литием. Во время процесса зарядки ион лития от положительного электрода батареи может адсорбироваться на графите отрицательного электрода и образовывать межфазную пленку твердого электролита на поверхности отрицательного электрода. Этот вид пленки называется пленкой SEI, которая в основном состоит из оксида лития и карбоната лития. Химическая реакция в основном активна, когда аккумулятор заряжается при низком напряжении (менее 3,92 В) или при высокой скорости заряда (более 1 ° C). По мере того, как аккумулятор продолжает циклы зарядки и разрядки, пленка SEI будет становиться все толще и толще, что в конечном итоге будет препятствовать нормальной зарядке и разрядке аккумулятора.

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

Окисление электролита положительного электрода литий-ионного аккумулятора: основная причина этого явления - слишком высокая температура или слишком высокое напряжение (более 4,1 В). Эта реакция приведет к быстрой разрядке аккумулятора и более быстрому продвижению к концу срока службы.

Чтобы измерить ожидаемый срок службы литий-ионных батарей, специалисты изобрели кулоновский КПД (CE). Вообще говоря, чем выше значение CE батареи, тем дольше ее срок службы. Идеальное значение CE для батареи составляет 1,0, а для батареи со значением CE 0,9999 - это уже очень хорошо. В настоящее время литий-титанатная батарея с лучшим значением CE может обеспечить около 10000 циклов жизни, но ее стоимость и соотношение энергии не являются удовлетворительными.

Однако, в дополнение к двум вышеупомянутым причинам, механическое разрушение электрода или потеря давления пакета в аккумуляторной батарее также являются причинами потери емкости батареи. Эта проблема обычно решается улучшением конструкции аккумулятора или добавлением добавок к электролиту.

Вы убиваете свой литий-ионный аккумулятор?

Необоснованное использование литий-ионных аккумуляторов усугубит их выход из строя. Цена литий-ионных аккумуляторов, как правило, высока. Чтобы максимально повысить роль батареи и повысить ее экономичность, пользователи батареи должны узнать, как продлить срок службы батареи.

В первую очередь необходимо решить проблему нагрева аккумулятора, так как высокая температура усугубит паразитную реакцию электролита внутри литий-ионного аккумулятора, что приведет к необратимой потере емкости аккумулятора. При хранении литий-ионных батарей их следует хранить в прохладном и сухом месте (от 5 ℃ до 25 ℃). При использовании литий-ионных батарей избегайте воздействия высоких температур выше 60 ℃. Помимо влияния температуры окружающей среды, сама батарея также выделяет много тепла во время зарядки и разрядки, особенно в случае быстрой зарядки и высокой выходной мощности. Чтобы избежать этого в максимально возможной степени, вы можете попробовать зарядить с более низкой скоростью (менее 1 с), что может эффективно продлить срок службы батареи. Не используйте так называемые быстрые зарядные устройства, которые обычно утверждают, что полностью заряжают литий-ионный аккумулятор в течение часа. Хотя быстрое зарядное устройство действительно ускоряет зарядку литий-ионной батареи, использование этого зарядного устройства, несомненно, убьет вашу литий-ионную батарею.

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

Еще одна вещь, которую вам нужно решить, - это уровень заряда литий-ионных аккумуляторов. Многие люди привыкли заряжать аккумулятор до 100%, что может максимально увеличить емкость литий-ионного аккумулятора, но вредно для срока службы аккумулятора. Эффективность деградации батареи при высоком уровне напряжения будет увеличиваться (более 4,1 В), если емкость заряда батареи контролируется ниже 80%, паразитная реакция батареи будет эффективно подавлена, и срок службы батареи будет больше. Если вы хотите простаивать литий-ионный аккумулятор в течение длительного времени, контроль уровня его мощности от 30% до 60% также может продлить срок службы аккумулятора.

Изменится ли ожидаемый срок службы литий-ионных батарей

Да, конечно, на срок службы литий-ионных аккумуляторов в значительной степени влияет способ их использования и среда, в которой они используются. Емкость литий-ионного аккумулятора легко повредить после глубоких циклов заряда и разряда с высокой интенсивностью. Если литий-ионный аккумулятор подвергается воздействию высокой температуры или перегрева, его деградация будет очень очевидна.

Благодаря разумным методам использования и хранения мы можем максимально продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов. При использовании аккумулятора нет необходимости полностью заряжать аккумулятор до 100%. Таким образом, напряжение аккумулятора не будет слишком высоким и паразитная реакция уменьшится. Таким же образом мы должны обращать внимание на температуру рабочей среды батареи при использовании и хранении батареи и выбирать батарею с более низким показателем C. Эти методы позволяют максимально снизить нагрев аккумулятора. Кроме того, при хранении батареи необходимо зарезервировать некоторое количество энергии для батареи, чтобы поддерживать ее напряжение не слишком низким. При длительном хранении необходимо заряжать часть литий-ионного аккумулятора не менее трех месяцев, чтобы предотвратить потерю электричества.

Все надеются, что срок службы их литий-ионных аккумуляторов увеличится. В конце концов, цена литий-ионных батарей относительно высока, и никто не желает часто заменять их новыми литий-ионными батареями из-за их износа. Следовательно, пользователям необходимо понимать, как литиевые батареи разлагаются и как минимизировать влияние эффектов разрушения. Надеюсь, эта статья окажется для вас полезной.