Каковы причины снижения срока службы и емкости литий-полимерных аккумуляторов?

В большом количестве электронных устройств используются литий-ионные аккумуляторы. Улучшение привело к открытию литий-ионных полимерных или LiPo аккумуляторов, которые намного прочнее с точки зрения производительности. Аккумуляторы обладают более высокой удельной емкостью и более длительным сроком службы, чем другие аккумуляторы.

Кроме того, LiPo аккумуляторы легче и имеют хорошее соотношение энергии и размера. Они быстрее перезаряжаются и обещают самый низкий саморазряд. Неудивительно, что они получили широкое распространение в различных приложениях, как малой, так и большой мощности. Мобильные телефоны, ноутбуки, электроинструменты, электромобили и многие другие приложения зависят от этих аккумуляторов.

Несмотря на эти преимущества, у аккумуляторов LiPo есть и некоторые ограничения. Например, активный материал более реактивен, чем другие вещества в других батареях.

Кроме того, как и любые другие аккумуляторы, они со временем теряют емкость и срок службы. Несмотря на то, что они служат дольше и работают лучше по сравнению с другими батареями, они по-прежнему сталкиваются с проблемами старения. В следующих разделах мы обсудим больше, почему эти батареи теряют емкость и срок службы.

Продолжай читать.

Что снижает емкость литиевой батареи?

Все перезаряжаемые батареи становятся менее эффективными при использовании в течение определенного периода времени. Это происходит из-за химического старения, которое происходит в аккумуляторе.

Литиевые батареи тоже стареют, когда количество заряда, которое они могут удерживать, уменьшается. Это приводит к сокращению времени, в течение которого аккумуляторы могут работать без подзарядки. Возможно, вы заметили, что ваше устройство не имеет такой мощности, как раньше, когда оно было новым. Это происходит из-за химической деградации.

Батарея достигла максимальной емкости, которая является мерой емкости батареи по сравнению с новой батареей. Когда емкость аккумулятора уменьшается, он также может потерять способность обеспечивать максимальную мгновенную производительность или «пиковую мощность».

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

Ваш телефон или любое электронное устройство должно мгновенно потреблять энергию от аккумулятора, чтобы функционировать должным образом. Импеданс батареи является одним из факторов, влияющих на эту производительность. Аккумуляторы с высоким импедансом могут не обеспечивать достаточную мощность для удовлетворения требований системы. И это сопротивление увеличивается, когда батарея имеет более высокий химический возраст.

Состояние низкого заряда наступает, когда импеданс батареи слишком высок, как это происходит при низких температурах. Добавляя этот эффект к более сильному химическому старению, импеданс батареи возрастает еще больше.

Имея это в виду, вот краткое изложение вещей, влияющих на емкость:

Высокий импеданс. Когда батареи потребляют энергию с высоким импедансом, их падение напряжения становится больше. Устройству требуется минимальное напряжение для правильной работы внутренней памяти, цепей питания и аккумулятора. Эта мощность поступает от системы управления питанием, определяющей мощность источника питания. Таким образом, когда полная мощность систем управления питанием выходит из строя и больше не может поддерживать операции, система отключается, чтобы сохранить компоненты, что влияет на ее производительность.

Что приводит к сокращению срока службы батареи?

Все аккумуляторы имеют определенный срок службы. Это время, в течение которого ваша батарея будет работать без сбоев. Например, литий-ионные аккумуляторы могут работать от трех до пяти лет при более чем 1000 циклов зарядки.

Вы можете увеличить или уменьшить срок службы батареи в зависимости от определенных факторов. Ниже приведены некоторые факторы, влияющие на срок службы батареи:

Циклы заряда

Один цикл зарядки — это полный разряд и перезарядка аккумулятора от 0% до 100%. Вы также можете иметь цикл зарядки от 50% до 100% и повторить его.

Чем больше заряд/подзарядка аккумулятора, тем быстрее сокращается срок его службы. Это связано с химическим составом литиевых батарей. Существуют различные химические механизмы, вызывающие деградацию этих батарей.

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

Хорошим примером являются побочные реакции, которые происходят в литий-ионных батареях в их электролите с образованием соединений, улавливающих свободный литий. Это уменьшает количество ионов лития, которые перемещаются между электродами. Потеря подвижных ионов снижает максимальную емкость, которую может удерживать батарея.

Повреждения электродов часто происходят из-за структурного беспорядка, что сокращает срок их службы. Структурный беспорядок возникает во время циклирования, когда ионы лития входят и выходят из электродов. Количество ионов лития, которые электрод может принять в свою структуру, уменьшается из-за этого повреждения.

Температура батареи

Еще одним важным фактором, влияющим на срок службы батареи, является температура. Однако существует так много заблуждений. Например, некоторые предполагают, что низкие температуры сокращают срок службы батареи. Осознание того, что смартфоны «умирают» быстрее при низких температурах, порождает это заблуждение. Это не влияет на срок службы батареи.

Низкая температура может привести к отключению батареи, поскольку движение электрода происходит быстрее. В действительности при низких температурах аккумулятор может нагреваться из-за повышенной температуры окружающей среды, и он работает нормально.

Не низкие температуры, а высокие температуры влияют на срок службы батареи. Электролиты, которые остаются между электродами, разрушаются при повышенных температурах. Затем аккумулятор теряет свою емкость и отключается.

Перезарядка

Еще одна причина, по которой литиевые батареи теряют срок службы, — перезарядка. Это процесс подачи тока в уже заряженную батарею. Это может привести к перегреву и возможному взрыву.

К счастью, производители не используют системы защиты от перезарядки батарей. Тем не менее, по-прежнему рекомендуется прекращать зарядку, как только она достигает 100%, поскольку оставление ее подключенной может повредить ее в долгосрочной перспективе.

Какие факторы влияют на емкость аккумулятора?

Каждому потребителю хочется максимально мощный аккумулятор с хорошей емкостью. Вы можете найти его, но он не прослужит долго, если вы не знаете, как сохранить его в наилучших условиях эксплуатации. Есть несколько факторов, которые определяют, как долго будет работать ваша батарея. Они включают следующее:

Химия батареи. Разные аккумуляторы рассчитаны на разную емкость. Например, считается, что литий-ионные аккумуляторы обладают большей емкостью, чем свинцово-кислотные и другие технологии.

Размер и вес. В некоторых случаях, чем больше батарея, тем выше отображаемая емкость.

Однако это также зависит от типа батареи. Литиевые батареи, как правило, меньше и легче, но имеют большую емкость.

Температура. Более высокая температура увеличивает внутреннее тепло и химическую реакцию внутри батареи. Это может привести к слишком быстрому выходу из строя, что в конечном итоге повлияет на его емкость.

Физические повреждения также влияют на емкость батареи. Если вы хотите иметь его в течение длительного времени, подумайте о том, чтобы всегда поддерживать его в наилучших рабочих условиях.