«Літієва батарея» — це тип батареї, у якій як матеріал негативного електрода використовується металевий літій або літієвий сплав, а також використовується неводний розчин електроліту. Літій-металеві батареї були вперше запропоновані та досліджені Гілбертом Н. Льюїсом у 1912 році. У 1970-х роках MS Whittingham запропонував і розпочав дослідження літій-іонних батарей. Оскільки хімічні властивості металевого літію дуже активні, обробка, зберігання та використання металевого літію мають дуже високі екологічні вимоги. Тому літієві акумулятори вже давно не використовуються. З розвитком науки і техніки літієві батареї стали масовими.
Літієві батареї можна умовно розділити на дві категорії: літієві металеві батареї та літій-іонні батареї. Літій-іонні батареї не містять металевого літію та перезаряджаються. Продукт п’ятого покоління акумуляторних батарей, літій-металевих батарей, з’явився на світ у 1996 році. Його безпека, питома ємність, швидкість саморозряду та співвідношення продуктивності та ціни кращі, ніж у літій-іонних батарей. Через власні високі технічні вимоги компанії лише в кількох країнах наразі виробляють такі літієво-металеві батареї.
Термін служби батареї
Літій-іонні акумулятори можна заряджати та розряджати лише 500 разів?
Я вважаю, що більшість споживачів чули, що термін служби літієвої батареї становить «500 разів» і 500 разів заряджання та розряджання. Через цю кількість разів термін служби акумулятора закінчиться. Багато друзів, щоб продовжити термін служби батареї, щоразу. Чи справді зарядка батареї лише тоді, коли вона повністю розряджена, продовжить термін служби батареї? відповідь негативна. Тривалість життя літієвої батареї становить «500 разів», що стосується не кількості зарядок, а циклу заряду та розряду.
Цикл заряджання означає, що весь заряд акумулятора використовується від повного до розрядженого, а потім заряджається від розрядженого до повного. Це не те саме, що заряджати один раз. Наприклад, літієва батарея використовує лише половину своєї потужності в перший день, а потім повністю заряджається. Якщо наступного дня він залишиться таким же, тобто якщо ви зарядите його наполовину, а загалом зарядите двічі, це можна зарахувати лише як один цикл заряджання, а не як два. Тому часто для завершення циклу може знадобитися кілька зарядок. Щоразу після завершення циклу заряджання ємність акумулятора трохи зменшується. Однак це зменшення потужності дуже невелике. Високоякісні батареї зберігають 80% початкової ємності після багаторазового заряджання. Багато літій-іонних продуктів все ще використовуються через два-три роки. Звичайно, літієві батареї все одно потребують заміни, коли термін їх служби закінчується.
Так звані 500 разів означають, що виробник досяг приблизно 625 разів заряджання при постійній глибині розряду (наприклад, 80%), досягаючи 500 циклів заряджання.
(80%*625=500) (без урахування таких факторів, як зменшення ємності літієвої батареї)
Через різні впливи в реальному житті, особливо через те, що глибина розряду під час заряджання непостійна, «500 циклів заряджання» можна використовувати лише як орієнтир для терміну служби акумулятора.
Правильне твердження: термін служби літієвої батареї пов’язаний із кількістю завершених циклів заряджання та не має прямого зв’язку з кількістю циклів заряджання.
Просте розуміння, наприклад, літієва батарея використовує тільки половину своєї потужності в перший день, а потім повністю заряджає її. Якщо наступного дня він залишиться таким же, тобто якщо ви зарядите його наполовину, а загалом зарядите двічі, це можна зарахувати лише як один цикл заряджання, а не як два. Тому часто для завершення циклу може знадобитися кілька зарядок. Щоразу після завершення циклу заряджання ємність акумулятора трохи зменшується. Однак скорочення дуже незначне. Високоякісні батареї зберігають 80% початкової потужності після багатьох циклів заряджання. Ось чому багато літієвих продуктів все ще використовуються як зазвичай через два-три роки. Звичайно, літієві батареї з часом доведеться замінити, коли термін їх служби закінчиться.
Термін служби літієвих батарей зазвичай становить від 300 до 500 циклів зарядки. Якщо припустити, що потужність, що забезпечується повним розрядом, дорівнює Q, якщо не враховувати зменшення потужності після кожного циклу заряджання, літієва батарея може забезпечити або доповнити загальну потужність 300Q-500Q протягом свого терміну служби. З цього ми знаємо, що якщо ви заряджаєте 1/2 кожного разу, ви можете заряджати його 600-1000 разів; якщо ви заряджаєте його на 1/3 щоразу, ви можете заряджати його 900-1500 разів. За аналогією, якщо він заряджається випадковим чином, кількість разів невизначена. Коротше кажучи, незалежно від того, як ви його заряджаєте, загальна кількість доданої електроенергії становить від 300 до 500 О, що є постійним. Тому ми також можемо це зрозуміти: термін служби літієвої батареї пов’язаний із загальною ємністю зарядки батареї та не має нічого спільного з кількістю разів зарядки. Існує невелика різниця у впливі глибокого розряду, глибокого заряду та дрібного розряду на термін служби літієвих батарей.
Насправді неглибокий розряд і неглибока зарядка більш корисні для літієвих батарей. Глибока розрядка та глибока зарядка необхідні лише тоді, коли модуль живлення виробу відкалібрований для літієвих батарей. Тому продукти, що живляться від літієвих батарей, не повинні дотримуватися процесу. Все зроблено з урахуванням зручності. Ви можете заряджати їх у будь-який час, не турбуючись про те, що вони вплинуть на термін служби.
Якщо літієва батарея використовується в середовищі, вищому за вказану робочу температуру, тобто вище 35 градусів, потужність батареї продовжуватиме зменшуватися, тобто час живлення батареї не буде таким довгим, як зазвичай. Якщо пристрій заряджати при таких температурах, пошкодження акумулятора буде більшим. Навіть зберігання акумуляторів у гарячому середовищі неминуче призведе до відповідного погіршення якості акумулятора. Тому намагання підтримувати відповідну робочу температуру є хорошим способом продовжити термін служби літієвих батарей.
Якщо ви використовуєте літієві батареї в середовищі з низькою температурою, тобто нижче 4 градусів, ви також побачите, що термін служби батареї скорочується. Оригінальні літієві батареї деяких мобільних телефонів навіть не можна заряджати при низькій температурі. Але не хвилюйтеся надто. Це лише тимчасова ситуація. Це відрізняється від використання в середовищах з високою температурою. Як тільки температура підвищиться і молекули в акумуляторі нагріються, акумулятор негайно повернеться до попередньої ємності.
Якщо ви хочете максимізувати продуктивність літій-іонної батареї, вам потрібно використовувати її часто, щоб підтримувати електрони в літієвій батареї в поточному стані. Якщо ви не використовуєте літієві батареї часто, будь ласка, не забудьте завершити цикл заряджання літієвої батареї щомісяця та виконайте калібрування потужності, тобто глибокий розряд і глибоку зарядку.
Формальна назва — «цикл заряду-розряду», що не дорівнює «числу зарядів». Цикл стосується батареї від повного заряду до розрядження. Це цикл. Якщо батарея використовується в повністю зарядженому стані, використовується одна десята батареї. електроенергії, а потім знову повністю зарядити. Це одна десята циклу. Таке заряджання 10 разів — це, по суті, цикл. Подібним чином, починаючи з повного заряду, використавши його наполовину, а потім повністю зарядивши, потім використавши половину і знову повністю зарядивши, це також є цикл. У цей час ви стягнули плату двічі. Таким чином, цикл залежить лише від того, «скільки електроенергії розряджається з батареї в сукупності» і не має прямого зв’язку з «кількістю разів зарядки».
Крім того, ця номінальна кількість циклів заряджання та розряджання не означає, що його не можна використовувати після того, як він вичерпався, а те, що після такої кількості циклів здатність акумулятора накопичувати електроенергію впаде до певного рівня.
Наприклад, для певної літієвої батареї номінальний цикл заряду та розряду становить «не менше 60% номінальної ємності після 500 разів».
Тобто після 500 циклів ця батарея може зберігати щонайбільше 60% потужності нової батареї. Це означає, що продуктивність впала до певного рівня. Ось що це означає.
Для літієвих батарей немає фіксованого ліміту заряду. Акумулятори звичайних виробників, як правило, можна заряджати та розряджати щонайменше 500 разів, а ємність залишається вище 80% початкової ємності. Його можна використовувати протягом 2 років при одній зарядці в день. Зазвичай зарядка батареї мобільного телефону 1,{4}} разів призведе до серйозної нестабільності батареї.
Коли ми використовуємо батареї, ми дбаємо про час використання. Щоб виміряти продуктивність того, як довго можна використовувати акумуляторну батарею, передбачено визначення кількості циклів. Фактичне використання користувачами постійно змінюється, тому що тести в різних умовах не порівнюються. Щоб провести порівняння, визначення життєвого циклу має бути стандартизованим.
Умови випробування життєвого циклу літієвої батареї та вимоги, визначені в національному стандарті: заряджайте при 1C за умови температури навколишнього середовища 20 градусів ±5 градусів. Коли напруга на клемі акумулятора досягне граничної напруги заряджання 4,2 В, перейдіть до постійної напруги заряджання, доки зарядний струм не стане меншим або дорівнюватиме 1/20C, припиніть заряджання, залиште на 0,5 ~ 1 год, а потім розрядити струмом 1C до кінцевої напруги 2,75 В. Після завершення розряду залиште його на 0,5 ~ 1 годину, а потім перейдіть до наступного циклу заряджання та розряджання до двох послідовних разів. Якщо воно менше 36 хвилин, то термін служби вважається закінченим, а кількість циклів має бути більше 300 разів.
Пояснення національних нормативних документів:
A. У цьому визначенні зазначено, що перевірка життєвого циклу проводиться шляхом глибокого заряду та глибокого розряду.
B. Визначає термін служби літієвих батарей. Згідно з цією моделлю, ємність буде більше 60% після 300 циклів.
Однак кількість циклів, отриманих різними системами циклу, абсолютно різна. Наприклад, якщо інші умови, наведені вище, залишаються незмінними, просто змініть постійну напругу 4,2 В на постійну напругу 4,1 В, щоб провести випробування життєвого циклу на тій самій моделі акумулятора. Таким чином, батарея більше не є методом глибокої зарядки, а остаточне випробування показало, що термін служби батареї можна збільшити майже на 60%. Потім, якщо для перевірки напруга відсічення збільшено до 3,9 В, кількість циклів слід збільшити в кілька разів.
Що стосується твердження, що один цикл заряджання та розряджання скорочує термін служби батареї, слід звернути увагу на визначення циклу заряджання літієвої батареї: один цикл зарядки означає використання всієї потужності літієвої батареї від від повного до порожнього, а потім зарядка від порожнього до повного. процес. І це не те саме, що зарядити один раз. Крім того, говорячи про кількість циклів, не можна ігнорувати умови циклу. Немає сенсу говорити про кількість циклів незалежно від правил, тому що кількість циклів є засобом визначення терміну служби батареї, а не метою!