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Quantos anos as baterias de lítio geralmente duram? Qual é a vida útil de uma bateria de lítio?

Apr 10, 2021

GG quot; Bateria de lítio" é um tipo de bateria que usa metal de lítio ou liga de lítio como material do eletrodo negativo e usa uma solução eletrolítica não aquosa. Em 1912, a bateria de metal de lítio foi proposta e estudada pela primeira vez por Gilbert N. Lewis. Na década de 1970, MS Whittingham propôs e começou a estudar baterias de íons de lítio. Devido às propriedades químicas muito ativas do metal de lítio, o processamento, armazenamento e uso de metal de lítio têm requisitos ambientais muito elevados. Portanto, as baterias de lítio não são usadas há muito tempo. Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, as baterias de lítio tornaram-se o mainstream.

As baterias de lítio podem ser divididas em duas categorias: baterias de metal de lítio e baterias de íon de lítio. As baterias de íons de lítio não contêm lítio metálico e são recarregáveis. A quinta geração de baterias recarregáveis, baterias de metal de lítio, nasceu em 1996 e sua segurança, capacidade específica, taxa de autodescarga e relação desempenho-preço são superiores às das baterias de íon de lítio. Devido aos seus próprios requisitos de alta tecnologia, apenas algumas empresas em alguns países estão produzindo essas baterias de metal de lítio.

Vida da bateria

A bateria de íons de lítio só pode ser carregada e descarregada 500 vezes?

Acredito que a maioria dos consumidores já ouviu falar que a vida útil de uma bateria de lítio é" 500 vezes" ;, 500 vezes de carga e descarga, além desse número, a bateria será" fim de vida" ;, muitos amigos para poder prolongar a vida útil da bateria, todas as vezes. A bateria é carregada apenas quando está completamente descarregada. Isso realmente aumenta a vida útil da bateria? a resposta é negativa. A vida útil de uma bateria de lítio é&500 vezes GG, o que não se refere ao número de vezes de carregamento, mas a um ciclo de carregamento e descarregamento.

Um ciclo de carregamento significa o processo de usar toda a energia da bateria de cheia a vazia e, em seguida, de vazia a cheia. Isso não é o mesmo que carregar uma vez. Por exemplo, uma bateria de lítio consumiu apenas metade de sua carga no primeiro dia e, em seguida, foi totalmente carregada. Se a situação persistir no dia seguinte, ou seja, use metade da carga e carregue duas vezes no total. Isso só pode ser contado como um ciclo de carregamento, não dois. Portanto, geralmente pode demorar várias vezes para completar um ciclo. Cada vez que um ciclo de carregamento é concluído, a capacidade da bateria diminui um pouco. No entanto, essa redução no consumo de energia é muito pequena. Uma bateria de alta qualidade ainda reterá 80% de sua capacidade original após ser carregada por muitos ciclos. Muitos produtos movidos a lítio ainda serão usados ​​normalmente após dois ou três anos. Claro, a bateria de lítio ainda precisa ser substituída após o fim de sua vida útil.

O chamado 500 vezes significa que o fabricante atingiu cerca de 625 ciclos de carga em uma profundidade constante de descarga (como 80%), chegando a 500 ciclos de carga.

(80% * 625=500) (Ignorar fatores como redução da capacidade da bateria de lítio)

No entanto, devido a várias influências na vida real, especialmente a profundidade da descarga durante o carregamento não é constante,&500 ciclos de carregamento&só pode ser usado como uma referência de vida da bateria.

A afirmação correta: a vida da bateria de lítio está relacionada ao número de conclusões do ciclo de carregamento, não diretamente relacionada ao número de ciclos de carregamento.

Entendimento simples, por exemplo, uma bateria de lítio consumiu apenas metade de sua energia no primeiro dia e, em seguida, carregou-a totalmente. Se a situação persistir no dia seguinte, ou seja, use metade da carga e carregue duas vezes no total. Isso só pode ser contado como um ciclo de carregamento, não dois. Portanto, geralmente pode demorar várias vezes para completar um ciclo. Cada vez que um ciclo de carregamento é concluído, a energia diminui um pouco. No entanto, a redução é muito pequena. Baterias de alta qualidade ainda retêm 80% da energia original após serem carregadas por vários ciclos. Muitos produtos movidos a lítio ainda são usados ​​normalmente após dois ou três anos. Esta é a razão. Obviamente, a vida útil da bateria de lítio eventualmente precisará ser substituída.

A vida útil de uma bateria de lítio é geralmente de 300 a 500 ciclos de carga. Supondo que a energia fornecida por uma descarga completa seja Q, se a redução na energia após cada ciclo de carga não for considerada, a bateria de lítio pode fornecer ou complementar 300Q-500Q de energia em sua vida. Com base nisso, sabemos que, se você cobrar 1/2 de cada vez, poderá cobrar 600-1000 vezes; se você cobrar 1/3 de cada vez, poderá cobrar 900-1500 vezes. Por analogia, se for cobrado aleatoriamente, o número de vezes é variável. Em suma, não importa como seja carregado, é constante adicionar um total de 300Q a ​​500Q de potência. Portanto, também podemos entendê-lo da seguinte forma: a vida útil de uma bateria de lítio está relacionada à capacidade total de carga da bateria, e nada tem a ver com o número de cargas. A descarga profunda e a carga profunda e a descarga superficial e a carga superficial têm pouca diferença no impacto sobre a vida útil da bateria de lítio.

Na verdade, o carregamento superficial e o carregamento superficial são mais benéficos para as baterias de lítio. Somente quando o módulo de potência do produto' é calibrado para baterias de lítio, é necessário descarregar e carregar profundamente. Portanto, os produtos alimentados por baterias de lítio não precisam ser limitados pelo processo. Tudo é conveniente e pode ser carregado a qualquer momento, sem se preocupar em afetar a vida útil.

Se a bateria de lítio for usada em um ambiente superior à temperatura de operação especificada, ou seja, 35 ° C ou superior, a energia da bateria' continuará diminuindo, ou seja, a alimentação da bateria' o tempo não será tão longo como de costume. Se você tiver que carregar o dispositivo nessa temperatura, o dano à bateria será ainda maior. Mesmo se a bateria for armazenada em um ambiente quente, isso causará inevitavelmente danos correspondentes à qualidade da bateria. Portanto, manter a temperatura operacional o mais adequada possível é uma boa maneira de estender a vida útil da bateria de lítio.

Se você usar a bateria de lítio em um ambiente de baixa temperatura, ou seja, abaixo de 4 ° C, também verá que a vida útil da bateria será reduzida. A bateria de lítio original de alguns telefones celulares não pode ser carregada nem mesmo em um ambiente de baixa temperatura. Mas não se preocupe muito. Esta é apenas uma situação temporária, diferente do uso em um ambiente de alta temperatura. Assim que a temperatura subir, as moléculas da bateria serão aquecidas e retornarão imediatamente à potência anterior.

Se você deseja maximizar a eficácia das baterias de íon de lítio, é necessário usá-las com frequência, para que os elétrons na bateria de lítio estejam sempre fluindo. Se você não usa' não usa a bateria de lítio com frequência, lembre-se de completar um ciclo de carga da bateria de lítio todo mês e fazer uma calibração da bateria, isto é, descarregar e carregar profundamente uma vez.

O nome formal é&ciclo de carga-descarga GG, que não é igual a&número de recargas GG. Ciclo refere-se à bateria totalmente carregada ou descarregada. Este é um ciclo. Se a bateria estiver totalmente carregada, leva um décimo. É um décimo ciclo, então é basicamente um ciclo quando é carregada 10 vezes. Da mesma forma, da potência máxima, meio usado e depois cheio, depois meio usado e cheio novamente, isso também é um ciclo, neste momento você está carregando duas vezes. Portanto, o ciclo depende apenas de&quanta eletricidade é descarregada da bateria&e não tem relação direta com o número&de recargas GG.

Além disso, esse número nominal de ciclos de carga e descarga não significa que não possa ser usado depois de esgotado, mas depois de tantos ciclos, a capacidade da bateria de armazenar energia cairá para um determinado nível.

Por exemplo, para uma bateria de lítio, o ciclo de carga-descarga nominal é" não inferior a 60% da capacidade nominal após 500 vezes"

Ou seja, após 500 ciclos, essa bateria pode armazenar até 60% do tempo em que uma nova bateria foi armazenada. Isso significa que o desempenho caiu para um determinado nível.

As baterias de lítio não têm um limite fixo para o número de recargas. As baterias de fabricantes regulares geralmente podem ser carregadas e descarregadas pelo menos 500 vezes, e a capacidade permanece acima de 80% da capacidade inicial. Pode ser usado por 2 anos, uma vez que é cobrado por dia. Normalmente, se a bateria do celular for carregada 1.000 vezes, ela ficará gravemente inutilizável.

O ciclo é uso. Estamos usando baterias. O que nos interessa é o tempo de uso. Para medir o desempenho de quanto tempo uma bateria recarregável pode ser usada, estipula-se a definição do número de ciclos. O uso real do usuário está sempre mudando, porque os testes com diferentes condições não são comparáveis ​​e a definição do ciclo de vida deve ser padronizada para ter uma comparação.

Condições de teste de ciclo de vida da bateria de lítio e requisitos especificados no padrão nacional: sob a condição de uma temperatura ambiente de 20 ℃ ± 5 ℃, carregue a 1C, quando a tensão do terminal da bateria atingir a tensão limite de carga de 4,2 V, mude para tensão constante carregando até que a corrente de carga seja menor ou igual a 1 / 20C, pare de carregar, deixe por 0,5h ~ 1h, então descarregue com corrente 1C até a tensão final de 2,75V, após a descarga, deixe por 0,5h ~ 1h, e então prossiga para o próximo ciclo de carga-descarga até duas descargas consecutivas. Se for menor que 36min, é considerado o fim da vida, e o número de ciclos deve ser maior que 300.

Interpretação do padrão nacional:

A. Esta definição estipula que o teste de ciclo de vida é realizado em um método de carga e descarga profunda

B. De acordo com este modo, o ciclo de vida da bateria de lítio é especificado, e a capacidade ainda é mais de 60% após ≥300 ciclos

No entanto, o número de ciclos obtidos por diferentes sistemas de ciclos é completamente diferente. Por exemplo, as outras condições acima permanecem inalteradas, e apenas a tensão de tensão constante de 4,2 V é alterada para a tensão de tensão constante de 4,1 V para testar o ciclo de vida do mesmo tipo de bateria. Desta forma, esta bateria deixa de ser um método de carregamento profundo e o ciclo de vida pode ser aumentado em quase 60% no teste final. Então, se a tensão de corte for aumentada para 3,9 V para teste, o número de ciclos deve ser aumentado várias vezes.

Trata-se da afirmação de que um ciclo de carga e descarga perderá uma vida. Devemos prestar atenção à definição do ciclo de carregamento das baterias de lítio: um ciclo de carregamento refere-se ao uso total de toda a energia da bateria de lítio de cheia a vazia e, em seguida, de vazia à carga completa. o processo de. E isso não é o mesmo que carregar uma vez. Além disso, quando você fala sobre o número de ciclos, você não pode ignorar as condições do ciclo. Não faz sentido falar sobre o número de ciclos fora das regras, porque o número de ciclos é um meio de detectar a vida da bateria, não um fim!


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