وبما أن السيارات الكهربائية والهواتف الذكية والأجهزة الأخرى تتطلب عمر بطارية أطول، أصبحت طول عمر بطاريات الليثيوم مصدر قلق كبير للمستهلكين. وراء الادعاءات التسويقية مثل "3,000 دورة شحن" يكمن الواقع التقني المعقدتدرس هذه المقالة العوامل التي تؤثر على عمر بطارية الليثيوم وكيفية تحسين أدائها.
فهم خاطئ شائع يفسر "3000 دورة" على أنها تعني أن البطارية يمكن شحنها 3000 مرة. في الواقع ، فإنه يشير إلى دورات شحن وتفريغ كاملة.دورة واحدة كاملة تحدث عندما تذهب البطارية من مشحونة بالكامل إلى تفريغ بالكامل والعودة إلى الشحن الكامل مرة أخرىاستخدام نصف سعة البطارية فقط كل يوم قبل إعادة الشحن يتطلب جلستين لشحن لتعتبر دورة واحدة كاملة.
على سبيل المثال ، إذا كانت بطارية الليثيوم تستخدم 50٪ من طاقتها يوميًا ، فإن جلستين لشحن تشكلان دورة كاملة واحدة. لذلك ، قد تكون هناك حاجة إلى شحنات متعددة لإكمال دورة واحدة.
كل دورة كاملة تقلل من سعة البطارية قليلاًعلى الرغم من أن البطاريات عالية الجودة عادة ما تحتفظ بأكثر من 80٪ من السعة الأصلية بعد آلاف الدوراتهذا يفسر لماذا العديد من الأجهزة التي تعمل بالليثيوم تبقى وظيفية بعد سنوات من الاستخدام. في نهاية المطاف ، يصبح استبدال البطارية ضروريًا.
عادةً ما يقيس المصنعون عمر الدورة عند عمق التفريغ الثابت (DOD). على سبيل المثال ، عند 80٪ DOD ، قد تستكمل البطارية حوالي 3750 شحنًا جزئيًا لتحقيق 3000 دورة كاملة.استخدام العالم الحقيقي مع أنماط التفريغ المتغيرة يجعل "3"000 دورة" تدعي أكثر من مرجعية من ضمان.
عمر بطارية الليثيوم يرتبط بدورات الشحن المكتملة بدلاً من عدد الشحنات البسيطة. تفريغات عميقة بطاريات الإجهاد أكثر من البطاريات الضحلة.الحفاظ على مستويات الشحن المتوسطة المدى يطيل عمر البطارية بشكل عام.
على سبيل المثال، بطارية ليتيوم الحديد الفوسفات (LiFePO4) بسعة Q تستمر عادة 2000-3000 دورة، مما يعني أنها يمكن أن توفر 2000Q إلى 3000Q طاقة إجمالية على مدار حياتها.استخدام نصف السعة لكل دورة يسمح 4،000-6,000 شحنات؛ باستخدام ثلث القدرة يسمح 6000-9000 شحنات.
درجة الحرارة تؤثر بشكل كبير على طول عمر بطارية الليثيوم. درجات الحرارة العالية تسريع التفاعلات الكيميائية الداخلية، مما يسبب فقدان السعة بشكل أسرع.التعرض لفترة طويلة فوق 30 درجة مئوية أو فولتاجيات الخلايا تزيد عن 4.10 فولت تسريع الشيخوخة التعرض المستمر لدرجات الحرارة العالية بينما مشحون بالكامل يثبت أنه أكثر ضررا من دورات الشحن المتكررة
يسبب استخدام بطاريات ليثيوم أيون فوق 35 درجة مئوية انخفاضًا تدريجيًا في الطاقة وفترة تشغيل أقصر. يؤدي الشحن في مثل هذه الظروف إلى ضرر أكبر. حتى التخزين عالي درجة الحرارة يضر بالبطاريات.الحفاظ على درجات حرارة تشغيل طبيعية يزيد من مدة الحياة.
على العكس من ذلك، درجات الحرارة تحت 4 درجات مئوية أيضاً تقصير عمر البطارية.تأثيرات البرد غالبا ما تكون عكسية عندما تتعاد درجات الحرارة.
يمكن أن تعمل بطاريات الليثيوم المتخصصة في نطاقات درجة حرارة أوسع ، على الرغم من أن التكلفة أعلى عادةً.
تهيمن بطاريات ليثيوم أيون على الإلكترونيات المحمولة والمركبات الكهربائية بسبب كثافة الطاقة العالية وأداء الطاقة وعمر الدورة الطويلة نسبيًا. لتحقيق أقصى قدر من العمر:
من خلال الإدارة الدقيقة وأنماط الاستخدام المثلى ، يمكن للمستخدمين تمديد عمر بطارية الليثيوم بشكل كبير ، مما يقلل من تواتر الاستبدال والتأثير البيئي.
