Studie onthult sleutelfactoren voor de levensduur van lithium-ionbatterijen

Aangezien elektrische voertuigen, smartphones en andere apparaten een langere levensduur van de batterij vereisen, is de levensduur van lithiumbatterijen een cruciale zorg voor de consument geworden.In de eerste plaats is het de bedoeling van de Commissie om deIn dit artikel worden de factoren onderzocht die van invloed zijn op de levensduur van lithiumbatterijen en hoe deze kunnen worden geoptimaliseerd.

Een veel voorkomende misvatting is dat "3.000 cycli" betekent dat de batterij 3.000 keer opgeladen kan worden.Een volledige cyclus vindt plaats wanneer een batterij van volledig opgeladen naar volledig ontladen gaat en weer volledig opgeladen wordtHet gebruik van slechts de helft van de capaciteit van de batterij per dag voor het opladen zou twee oplaadsessies vereisen om te tellen als één volledige cyclus.

Als een lithiumbatterie bijvoorbeeld dagelijks 50% van haar capaciteit verbruikt, vormen twee oplaadsessies één volledige cyclus.

Elke volledige cyclus vermindert de batterijcapaciteit enigszins.Hoewel batterijen van hoge kwaliteit na duizenden cycli meestal meer dan 80% van hun oorspronkelijke capaciteit behoudenDit verklaart waarom veel lithium-aangedreven apparaten na jaren van gebruik functioneel blijven.

Fabrikanten meten meestal de levensduur van de batterij bij constante ontladingsdiepte (DOD). Bijvoorbeeld bij 80% DOD kan een batterij ongeveer 3.750 gedeeltelijke ladingen voltooien om 3.000 volledige cycli te bereiken.Het gebruik in de echte wereld met variabele ontladingspatronen maakt de "3"000 cycli" meer een referentie dan een garantie zijn.

De levensduur van lithiumbatterijen is meer gerelateerd aan voltooide oplaadcycli dan aan eenvoudige oplaadcijfers.Het handhaven van de ladingsniveaus in het midden van het bereik verlengt over het algemeen de levensduur van de batterij.

Een lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4) batterij met een capaciteit Q duurt bijvoorbeeld 2000-3000 cycli, wat betekent dat het gedurende zijn levensduur 2000-3000Q totale energie kan leveren.Het gebruik van de helft van de capaciteit per cyclus maakt 4De totale energieopbrengst blijft constant, ongeacht de laadpatronen.

Hoge temperaturen versnellen interne chemische reacties, waardoor capaciteit sneller afneemt.Langdurige blootstelling aan meer dan 30 °C of celspanningen van meer dan 4.10V versnelt de veroudering. Continu blootstelling aan hoge temperaturen terwijl volledig geladen blijkt schadelijker dan frequente oplaadcycli.

Het gebruik van lithium-ionbatterijen boven de 35°C veroorzaakt een geleidelijke energievermindering en een kortere looptijd.Het handhaven van normale werktemperaturen optimaliseert de levensduur.

Omgekeerd verkorten temperaturen onder de 4 graden ook de levensduur van de batterij. Sommige oudere telefoonbatterijen konden niet worden opgeladen in koude omstandigheden.De koude effecten zijn vaak omkeerbaar wanneer de temperaturen normaal worden..

Gespesialiseerde lithiumbatterijen kunnen in bredere temperatuurbereiken werken, hoewel ze meestal duurder zijn.

Lithium-ionbatterijen domineren draagbare elektronica en elektrische voertuigen vanwege hun hoge energiedichtheid, vermogen en relatief lange levensduur.

• Vermijd laden/ontladen met een hoge stroom:Het minimaliseren van hoge stroompulsen vermindert de spanning van de batterij.
• Optimale temperaturen handhaven:Het ideale werkingsbereik is 22-25°C.
• Aanpassen van gedeeltelijke oplaadgewoontenOndiepe lading-ontladingscycli presteren beter dan volle diepte cycling.

Door zorgvuldig beheer en geoptimaliseerde gebruikspatronen kunnen gebruikers de levensduur van lithiumbatterijen aanzienlijk verlengen, waardoor de frequentie van vervanging en de impact op het milieu worden verminderd.