Kullanım ömrünü uzatmak için lityum pilleri ne kadar deşarj etmeliyiz?

Son zamanlarda çok klasik "kısmi deşarj gibi lityum piller, bu yüzden sisteminizi sınırlı deşarj derinliği için tasarlayarak" bir cevap yayınladı. Ama sonra merak ettim: kısmi deşarjlarda, verilen aynı enerji için şarj / deşarj döngüleri de artar, bu nedenle mevcut döngülerdeki ömür azalır. Örneğin, bir cep telefonunun pili, sabah% 50 oranında boşalır, şarj edilir, öğleden sonra% 50 oranında boşaltılır ve gece boyunca şarj edilir, bir cep telefonunun% 100 deşarj olması ve günde bir kez uzun süre dayanması için iki kez daha fazla döngü gerektirir. Buna bakmanın ilginç olacağını düşündüm.

Devam ettim ve her zamanki gibi, bulgularımı herhangi bir SE kullanıcısının onayı için gönderiyorum ve herkesi buna eklemeyi kabul ediyorum.

Bunun sadece düzenli olarak kullanılan pilleri kapsadığını belirtmeliyim, birkaç günden daha uzun bir süre rafta oturanları değil. Yine de, döngüleri bağımsız olarak yaşlanma eğilimindedirler, ancak bununla ilgili verilerim yok - belki de uzmanlar buna biraz ışık tutabilir.

Hızlı bakışım:

Lityum pillerin ömrü, aşağıdaki gibi görünen deşarj derinliği ile azalır (bu eğri kurşun-asit piller içindir, ancak Lityum'un benzer bir eğriyi izlediği belirtilir):

( kaynak )

% 100 DoD değeri referans olarak alınırsa, "isoenergy" eğrisini (2 saniyelik bir düşünce verdim) dediğim şeyi çizebiliriz. Tüm ömrü boyunca% 100 deşarj:

Bu özel örnekle elde edilen sonuçlar:

Sonuç olarak, taburculuk derinliğinin mümkün olduğunca minimize edilmesi gerektiği görüşündedir.

Düşen DOD ile tüm yaşam kapasitesinde bir kazanç elde ettiğinizi kabul ediyorum - bellekten, gördüğüm rakamlar,% 10 -% 80 DOD aralığında azalan DOD ile daha büyük bir kazanç olduğunu gösteriyor - ancak hatırlarımı garanti etmeyeceğim doğru olmak.

Bununla birlikte, daha önemli ve / veya faydalı olabilecek başka faktörler de vardır.
Düşük kapasite deşarjlarını ve / veya günde birden fazla yeniden şarjı tolere edebilecek durumdaysanız, şarjın üst ucunun sınırlandırılmasıyla daha iyi kazançlar elde edilebilir.
LiIon hücreleri genellikle CC / CV modunda CC ile genellikle C / 1 oranında yüklenir ve Vmax'a (tipik olarak 4.2 V / hücre) toplam kapasitenin yaklaşık% 70-80'ine ulaşılır, denge CV modunda girilir Akımı azaltmada (akü kimyası tarafından ayarlanır). Şarj sonlandırma bazı seçilmiş Imax xk'lerde (0.05 <= k <1) ile gerçekleşir
K = 1, CC / CV geçişindeki sonlandırmaya karşılık gelir. Daha küçük k değerlerinin toplam enerji kapasitelerini bir miktar arttırdığı, ancak orantısız olarak azaltıldığı yaşam döngüsünü sağladığı iyi bilinmektedir. k sıklıkla 0.25 hatta 0.5'e ayarlanır, agresif yükleme k'yi 0.1 veya hatta 0.05'e ayarlayabilir.
Eğrileriniz, genellikle kabul edilemez derecede düşük bir% 10 DOD'da bile,% 100 DOD ile karşılaştırıldığında% 50'den az daha fazla depolanmış toplam ömür boyu enerjinin olduğunu gösterir. Şu anda referansları bulmak için zamanım yok ama% 50'den daha iyi kazanımların k = 1 (CV döngüsü yok) ile kazanıldığından eminim (bu çok hızlı şarj bonusu var) 1 saatin altında) (örn. CC / CV geçişi% 80 enerji seviyesinde gerçekleşirse C / 1'de 48 dakika tamamen boştur). % 100 DID'ye deşarj da "yararlı değildir" ve bu tür bir şema ile minimum DOD ayarlamak da yararlıdır. % 20 ila% 30 kalan kapasite ve% 80 maksimum kapasite gibi bir şey hala toplam kapasitenin% 50 ila% 60'ını geri döndürür, gerektiğinde% 20 ila% 30 acil durum tamponu bırakır ve basit alt uç DOD kontrolünden daha üstün olabilir.

Artan çevrim ömrü ve toplam yaşam enerjisi depolama artışlarını sağlayan bir diğer husus, Vmax'ı 25C'de normal 4.3V / hücreden daha düşük bir değere ayarlamaktır. Yaygın sonuçlar, 0,05V düşüşün (4,15V'ye) bile 4,1V daha fazla ve 4,0V çok daha fazla faydalı kazançlar verdiğini göstermektedir. Bu azaltılmış seviyelere, döngü başına depolanmış kapasitede önemli düşüşler eşlik eder.

Bu faydalı Battery University sayfası , çeşitli LiIon ömrünü uzatma yöntemlerini tartışır.
Tablo 4, Vmax'ı 4.2V'dan 4.0V'ye düşürerek, döngü başına enerji kapasitesinde sadece% 20'lik bir azalma ile normal kullanım kapasitesinde bir kazanç veya 3+ x azalma ile çevrim ömründe 4 kat artış olduğunu göstermektedir.

Aşağıdaki tablolar yukarıdaki sayfadan kopyalanmıştır.

CV modunda bir miktar Vmax azaltma, maksimum DOD kısıtlaması ve akım azaltımının en aza indirilmesinin kullanılması, çok büyük bir yaşam kapasitesi kazancı üretecek gibi görünmektedir. Kapasitede kabul edilebilir herhangi bir azalma için bazı optimum karışımlar oluşturulabilir. Doktora gibi geliyor :-).

Ayrıca bakınız:

BU - Lityum bazlı piller - neden daha iyi

BÜ - Şarj Bedeli

Daha da iyisi - LiFePO4 / LifeYPO4 :-) kullanın

Bu tür analizlerle ilgili bir sorun, "ölü" bir bataryayı neyin oluşturduğu sorusudur. Çoğu kullanım, kullanıma bağlı olarak farklı olan maksimum izin verilen kapasite kaybını içerecektir. EV'ler genellikle aralığa çok bağlıdır, bu nedenle çok az kapasite kaybı kabul edilebilir. Kapasitede büyük bir kayıp olsa bile evde depolama önemli tasarruflar sağlamaya devam edecek ve bu nedenle EV akülerin bir araçtan çıkarıldıktan sonra ev depolama üniteleri olarak tekrar kullanılabilmesi önerilmektedir.