I. Pagrindiniai įtaką darantys veiksniai (papildyti ir patobulinti)
Pagrindinė ličio{0}}jonų baterijų naudojimo trukmės logika yra „cheminis skilimas“ ir „fizinis nusidėvėjimas“. Tiksliau, juos galima suskirstyti į keturias rūšis.
1. Pagrindinė cheminė akumuliatoriaus sudėtis (nustato viršutinę naudojimo trukmės ribą)
Skirtingos katodinės medžiagos turi skirtingą kristalų struktūros stabilumą, o tai tiesiogiai lemia ciklinio įkrovimo{0}}iškrovimo ciklų skaičių, kurį ličio jonai gali atlaikyti interkalacijos ir deinterkalacijos metu. Tai yra „įgimtas genas“, lemiantis akumuliatoriaus naudojimo trukmę.
Ličio geležies fosfato baterija (LFP): Jis turi stabilią olivino struktūrą ir beveik nesuyra, kai ličio jonai yra įsiterpę arba deinterkaluojami. Jo ciklo trukmė paprastai gali siekti 2 000 -3 000 ciklų (su 80 % talpos išlaikymo rodikliu). Nors jo veikimas žemoje temperatūroje yra šiek tiek silpnesnis, jis turi didelių saugumo ir kainos pranašumų.
Trijų dalių ličio baterija (NCM / NCA): Jis turi sluoksniuotą struktūrą su dideliu energijos tankiu, tačiau važiuojant dviračiu gali atsirasti ličio dendritų ir pereinamojo metalo tirpimo. Jo ciklo trukmė yra maždaug 1 000{6}}2 000 ciklų (su 80 % talpos išlaikymo rodikliu). Tarp jų daug nikelio turintys modeliai (pvz., NCM811) turi didesnį energijos tankį, bet santykinai trumpesnį tarnavimo laiką.
Ličio polimero baterija (LiPo): Pakavimui naudojamas gelio elektrolitas ir aliuminio -plastikinė plėvelė, kuri pasižymi lanksčiu tūriu, bet silpnu atsparumu oksidacijai. Jo ciklo trukmė dažniausiai yra 500{6}}1 000 ciklų (su 80 % talpos išlaikymo rodikliu). Tikėtina, kad po ilgalaikio naudojimo atsiras išsipūtimas ir jis dažniausiai naudojamas mažoje plataus vartojimo elektronikoje.
2. Įkrovimo ir iškrovimo įpročiai (svarbiausias įgytas faktorius)
Netinkamas įkrovimas ir iškrovimas pagreitins elektrodų medžiagų susidėvėjimą ir elektrolitų skilimą, o tai yra „pagrindinis įgytas veiksnys“, trumpinantis tarnavimo laiką.
Per didelis įkrovimas ir perkrovimas :
Long-term full charge (>95%) : katodo medžiaga ilgą laiką išlieka aukštoje oksidacijos būsenoje, o tai lengvai sukelia negrįžtamą konstrukcijos pažeidimą. Tuo pačiu metu, esant aukštai įtampai, elektrolito skilimo greitis pagreitėja.
gilios išskyros (<5%) : "Dead lithium" (lithium ions that can no longer participate in the cycle) is likely to form on the anode, and the electrode is prone to corrosion under low voltage.
Įkrovimo ir iškrovimo greitis :
Ilgalaikis didelės srovės-greitasis įkrovimas (pvz., viršijantis 1C spartą, kur 1C reiškia srovę, kuria galima visiškai įkrauti bateriją per 1 valandą): dėl jo susidarys per daug vietinė šilumos, paspartės ličio dendritų augimas, kurie gali pramušti separatorių ir sukelti pavojų saugai, kartu sutrumpinant eksploatavimo trukmę.
Didelė{0}}srovės iškrova (pvz., žaidžiant didelės-apkrovos žaidimus mobiliuosiuose telefonuose, spartus elektrinių transporto priemonių įsibėgėjimas) : tai taip pat padidins elektrodų medžiagų apkrovą ir paspartins degradaciją.
3. Naudojimo ir saugojimo aplinka (spartina arba lėtina degradaciją)
Aplinkos veiksniai netiesiogiai lemia gyvenimo trukmės skilimo greitį, darydami įtaką cheminės reakcijos greičiui, tarp kurių temperatūra yra pagrindinis kintamasis.
Temperatūros poveikis :
High temperature (>40 laipsnių) : Tai smarkiai pagreitins elektrolito skilimą ir katodo metalo jonų tirpimą. Pavyzdžiui, automobilyje, kurį vasarą veikia tiesioginiai saulės spinduliai, akumuliatoriaus eksploatavimo trukmė gali sumažėti 2–3 kartus greičiau nei normalios temperatūros aplinkoje.
Žema temperatūra (<0℃) : The migration speed of lithium ions slows down, and lithium dendrites are prone to precipitate on the surface of the anode during charging. These dendrites will permanently occupy lithium ions, leading to a decrease in capacity.
Laikymo sąlygos :
Galios lygis : Laikant akumuliatorių ilgą laiką, maždaug 50 % galios lygis yra „saugus diapazonas“. Laikant visiškai įkrautą akumuliatorių, elektrolitas nuolat eikvojamas, o laikant jį tuščiai įkrautą, akumuliatorius gali patekti į „perkrovos ramybės būseną“ (negalima įkrauti).
Aplinka: Akumuliatorių reikia laikyti sausoje ir vėsioje vietoje (idealioje 15-25 laipsnių temperatūroje). Drėgna aplinka gali sukelti baterijos korpuso arba sąsajos koroziją ir paveikti vidinę grandinę.
4. Akumuliatoriaus valdymo sistemos (BMS) veikimas (paslėpta garantija)
BMS yra akumuliatoriaus „smegenys“, o jos tikslumas tiesiogiai įtakoja įkrovimo ir iškrovimo valdymo racionalumą ir taip įtakoja tarnavimo laiką.
Aukštos{0}}kokybės BMS: Jis gali tiksliai valdyti įkrovimo išjungimo įtampą- (pvz., apriboti ją iki 4,2 V, o ne perkrauti iki 4,3 V) ir subalansuoti elementų įtampą (išvengti per didelio įkrovimo ar atskirų elementų perkrovimo), veiksmingai sulėtindamas degradaciją.
Žemos-kokybės BMS: gali atsirasti įtampos aptikimo klaidų, dėl kurių kai kurie elementai ilgą laiką bus netinkamos būklės, taip suaktyvindami „vamzdžio efektą“ ir anksti išmesdami visą akumuliatorių.
II. Praktiniai patarimai, kaip prailginti gyvenimo trukmę (papildyta su konkrečia scenarijaus{1}}informacija)
Remiantis pirmiau nurodytais įtakos veiksniais, rekomendacijos turėtų būti labiau suderintos su faktiniais naudojimo scenarijais ir būti tinkamos.
1. Įkrovimo ir iškrovimo valdymas: tiksliai suimkite „laipsnį“
Kasdienis įkrovimas: pirmenybę teikite originalių arba atitinkamos galios įkroviklių naudojimui. Atjunkite maitinimą, kai įkrovimas pasiekia 80–90% (galite įjungti „baterijos apsaugos režimą“ mobiliuosiuose telefonuose ir nešiojamuosiuose kompiuteriuose) ir venkite įkrovimo per naktį.
Įkrovimo galimybė: laiku įkraukite akumuliatorių, kai galios lygis nukrenta iki 20–30%. Nelaukite, kol galios lygis bus mažesnis nei 10%, kad įkrautumėte, ypač venkite įkrauti mobilųjį telefoną, kai jis automatiškai išsijungia dėl mažos galios.
Ypatingi scenarijai : visiškai įkraukite akumuliatorių tik retkarčiais (iki 100 %) tais atvejais, kai reikia skubiai visiškai įkrauti, pvz., keliaujant toli{1}}. Laiku atjunkite maitinimą po pilno įkrovimo ir nelaikykite akumuliatoriaus ilgai įkrauto-.
2. Aplinkos valdymas: venkite ekstremalių sąlygų
Naudojimo aplinka : nenaudokite įrenginio ilgą laiką automobilyje, kurį veikia aukštos{0}}temperatūros saulės spinduliai, arba lauke, kai temperatūra yra minusinė{1}}. Naudodami nešiojamąjį kompiuterį užtikrinkite gerą vėdinimą apačioje, kad išvengtumėte vietinio akumuliatoriaus perkaitimo dėl prasto šilumos išsklaidymo.
Saugojimo scenarijai : įrenginiuose, kurie ilgą laiką nenaudojami (pvz., atsarginiai mobilieji telefonai ir neveikiantys nešiojamieji kompiuteriai), pirmiausia įkraukite juos iki maždaug 50 %, o tada išjunkite, kad būtų galima saugoti. Išimkite juos ir įkraukite kas 3–6 mėnesius, kad išlaikytumėte baterijos aktyvumą.
3. Įrenginio naudojimas: sumažinkite nereikalingą nusidėvėjimą
Nešiojamasis kompiuteris :
Naudojamas patalpose, fiksuotoje vietoje, gali būti naudojamas prijungtas prie maitinimo šaltinio (šiuolaikinių nešiojamųjų kompiuterių BMS automatiškai atjungs akumuliatoriaus maitinimą, kad būtų išvengta pakartotinio įkrovimo ir išsikrovimo), tačiau rekomenduojama kas 1-2 mėnesius atjungti maitinimą, iškrauti bateriją iki maždaug 30%, o tada įkrauti, kad akumuliatorius aktyvuotų.
Įkraunant nevykdykite didelės-apkrovos programų (pvz., vaizdo įrašų atvaizdavimo ir didelio masto žaidimų), kad išvengtumėte baterijos ir procesoriaus tuo pačiu metu sklindančio karščio, dėl kurio nešiojamojo kompiuterio viduje gali pakilti aukšta temperatūra.
Elektrinė transporto priemonė :
Pirmenybę teikite lėtam įkrovimui (kintamosios srovės įkrovimui) ir sumažinkite greitojo įkrovimo dažnį (nuolatinės srovės įkrovimas). Greitasis įkrovimas turėtų būti naudojamas tik avariniam papildomam įkrovimui.
Prieš įkraudami žemoje temperatūroje žiemą, galite užvesti transporto priemonę, kad pašildytumėte akumuliatorių (kai kuriuose modeliuose yra „akumuliatoriaus išankstinio pašildymo“ funkcija), kad išvengtumėte akumuliatoriaus gedimo, kurį sukelia įkrovimas žemoje temperatūroje.
