Lityum pillerin kullanım ömrü nasıl uzatılır
1. Bazı iyi bilinen temel bilgiler
Şarj edilebilir bir pil olarak lityum iyon pillerin yüksek enerji yoğunluğu gibi birçok avantajı vardır ve artık dijital ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
(1) Nikel-kadmiyum piller gibi bazı erken şarj edilebilir pillerin hafıza etkisi vardır. Pil kullanılmaz ve şarj olmaya başlarsa, bir dahaki sefer deşarj olup bu yere yerleştirildiğinde, artık yerleştirilemez ve pil kapasitesinde bir düşüşe neden olur; pil tam olarak şarj edilmemişse, boşalmaya başlayacak, daha sonra bir dahaki sefere şarj edilecek ve daha sonra bu yere yeniden şarj edilecek, Şarj edilemez, bu da kapasitenin düşmesine neden olur. Bu nedenle nikel-kadmiyum piller ve hafıza etkisi olan diğer piller için en iyi kullanım şekli, tükendiğinde yeniden şarj etmek ve dolduğunda kullanmaktır.
Lityum pillerin bu etkisi yoktur. Aksine, lityum pilin tam olarak şarj edilmesi ve boşaltılması, lityum pilin kapasitesine büyük ölçüde zarar verecektir. Bu nedenle, lityum pilin tam olarak şarj edilmesi gerekmez.
(2) Lityum piller, aşırı şarj edilmiş veya aşırı deşarj olmuş olmalarına bakılmaksızın son derece zararlıdır. Aşırı şarj edilirse, lityum pilin kapasitesine kalıcı olarak zarar verir; fazla şarj edilirse patlama gibi riskler olacaktır. Ancak, lityum pil cihazı gece boyunca prize takılıysa aşırı şarj olma tehlikesi yoktur, çünkü bu cihazlar tam olarak şarj olduklarında elbette şarjı durduracak veya akımı çok düşük bir seviyeye indirecektir (sadece küçük bir miktarı telafi etmek için). gece boyunca güç tüketimi). Aslında, genellikle DIY'de kullandığım on dolarlık 18650 lityum pilin yerleşik bir koruma levhası var, bu yüzden cep telefonlarında vb.
Aşırı boşalırsa, lityum pil artık şarj olmaz ve doğrudan kullanılamaz. Özel aktivasyon için demonte edilmesi gerekir; eğer aşırı boşalırsa, tamamen"açlıktan ölecek" ve tamamen kullanılamaz. Bu nedenle, lityum pilin kendisi belirli bir derecede kendi kendine deşarj olduğundan, pilin aç kalmasını önlemek için lityum pil cihazını uzun süre saklamadan önce cihazın belirli bir miktarda güce sahip olduğundan emin olmak gerekir; belirli bir süre sonra şarj edilmesi gerekip gerekmediğini kontrol edin.
(3) Bir lityum pilin ömrü gerçekten de şarj akımı (veya şarj hızı) ile ilgilidir. Bu nedenle, bir lityum pilin ömrünün güç kaynağı ile ilgili olduğu söylenebilir. Genel olarak konuşursak, hızlı şarj kullanılırsa lityum pillerin hizmet ömrü daha düşük olacaktır. Ancak akım 1 saatte tam şarj miktarını geçmediği sürece şarj hızının ömür üzerindeki etkisi önemli değildir.
Tek"sorunu" güç bankaları, bilgisayar USB bağlantı noktaları vb. kullanırken, güç kaynağı akımının nispeten küçük olması ve şarjın çok yavaş olması; pil ömrü için bu zararlı değildir. Son derece kalitesiz şarj cihazları dışında, bugünün' cihazları temel olarak şarj güç kaynağını almıyor, ilk günlerin aksine, her cep telefonu pilinin özel bir şarj cihazı ile donatılması gerekiyor. Aksine, daha yavaş şarj akımı aküyü daha fazla korur.
(4) Lityum piller en iyi şekilde oda sıcaklığında çalıştırılır. Lityum pilleri yüksek sıcaklıklarda kullanmak, şarj etmek veya uzun süre saklamak, kapasiteyi kalıcı olarak azaltacaktır. Lityum pili düşük sıcaklıkta (<0°c) şarj="" etmek="" kalıcı="" hasara="" neden="" olur,="" ancak="" yalnızca="" düşük="" sıcaklıkta="" kullanılması="" temelde="" yalnızca="" geçici="" olarak="" kapasitede="" bir="" düşüş="" yaşar="" ve="" normal="" sıcaklığa="" döndüğünde="" düzelir.="" lityum="" pilleri="" daha="" düşük="" sıcaklıklarda="" saklamak="" büyük="" bir="" sorun="" değildir,="" ancak="" çok="" düşük="" sıcaklıklarda="" çok="" uzun="" süre="">
2. Daha detaylı bilgi
Lityum pillerin kapasite kaybı, birçok faktörü içeren son derece karmaşık bir süreçtir. Burada, her bir faktörün etkisi olduğu belirli mekanizmayı açıklamak için yer yoktur, ancak bu faktörlerin kısa bir listesi vardır.
Lityum pillerin kapasite kaybı iki kısma ayrılabilir: zamanla kapasite kaybı (takvim eskimesi) (lityum pil kullanılmadan bırakılır, kapasite uzun süre düşer) ve kullanımdan kaynaklanan kapasite kaybı (döngü eskimesi) ).
Birincisi ile ilgili olarak, ilgili ana faktörler şunlardır:
Şarj durumu. Bu, gücün toplam kapasitede olduğu yeri ifade eder. Örneğin, %40 veya %60'tır;
Sıcaklık (Sıcaklık);
Depolama süresi (zaman).
İkincisi ile ilgili olarak, ilgili ana faktörler şunlardır:
Her seferinde Deşarj Derinliği. Örneğin, %0'dan %100'e her şarj ettiğinizde ve ardından %0'a şarj ettiğinizde veya pil %20 olduğunda şarj etmeye başladığınızda ve %80'e ulaştığında fişi çekin. Bu aynı değil;
Genel olarak elektrik olarak adlandırılan Şarj Durumu (Şarj Durumu). Aynı Savunma Bakanlığı için ortalama SoC farklı olabilir. Örneğin, pil %40 ile %100 arasında ve pil %20 ile %80 arasında tutulduğunda, şarj ve deşarj derinliği aynı olmasına rağmen, farklı şarj durumu nedeniyle pil üzerindeki etkisi farklıdır. ;
Ücret oranı (Ücret oranı). Şarj akımı aküyü 1 saatte tam olarak şarj edebiliyorsa şarj hızının ortalama 1C olduğunu söylüyoruz; şarj akımı aküyü 2 saatte tam olarak şarj edebiliyorsa şarj hızı ortalama 0,5C deriz; ve bunun gibi;
Sıcaklık (Sıcaklık);
Döngü sayısı. Açıkçası, iki yüz çevrim için bisiklet sürmek, yüz çevrimden daha kayıptır...
Ayrıca, neredeyse kontrolümüzün ötesinde olan bazı faktörler var. Örneğin, kullanımın ilk aşamasında bir lityum pil, katı bir elektrolit faz arayüz filmi (SEI filmi) oluşturma sürecinden geçecektir. Bu işlem belirli miktarda lityum iyonu tüketir. Pilin kullanılması gerektiği sürece, bu işlem atlanamaz, bu yüzden'bunun hakkında çok fazla düşünmemize gerek yok.
Takvim yaşlanması ve döngü yaşlanması temelde bağımsızdır. Bu nedenle, cihaz lityum pili şarj etmeden ve boşaltmadan doğrudan harici bir güç kaynağı kullanabilirse, lityum pilin ömrü için faydalı olan döngü yaşlanması önlenebilir. Ancak, hangi SoC'de kalmalıyız? Aşağıda tartışılacak olan şey budur: çeşitli faktörlerin lityum pillerin yaşam kaybı üzerindeki etkisine ilişkin niteliksel yasa.
(1) Şarj Durumu
Çalışmalar, SoC daha düşük olduğunda, hem takvim yaşlanmasının hem de döngü yaşlanmasının erteleneceğini göstermiştir. Bu nedenle, lityum pillerin ömrünü en aza indirmek istiyorsak, gücünü düşük tutmalıyız. Örneğin, cihazın lityum pili şarj etmeden ve boşaltmadan doğrudan harici bir güç kaynağı kullanmasını istiyorsanız, gücü %60'ta tutmaktansa %40'ta tutmak daha iyidir.
Peki, kullanım izin gerektirdiği sürece pil ne kadar düşükse o kadar iyi mi? Bu, lityum pilin beklemeye alma veya yalnızca harici güç kullanma (şu anda yalnızca takvim yaşlanması) gibi şarj ve deşarj işlemine katılmamasına veya şarj ve deşarja katılmasına izin vermenize (döngü yaşlanması baskındır) bağlıdır. bu zaman).
İlk durumda, güç gerçekten mümkün olduğu kadar düşüktür. Ancak, pil çok düşükse, pili yeniden şarj etmeyi unutmanın yol açacağı açlık riski daha da fazladır. Pilin açlıktan ölmeyeceğinden emin olunması koşuluyla, pil %5'e veya hatta %0'a kadar deşarj edilip daha sonra depolanırsa koruma etkisi daha iyidir.
İkinci durumda, durum biraz daha karmaşıktır. Pil çok düşük olduğunda, pilin iç direnci artacaktır.'s bu gizli sorunu göstermek için aşırı bir hipotez yapsın. Belirli bir pilin kapasitesi 10Wh'dir. Gücü %0~10 olduğunda dahili direnci çok yüksektir, bu nedenle gücü %0'dan %10'a şarj etmek için 1Wh güç depoladığınızda, çıkardığınızda yalnızca 0.1Wh ve diğer 0.9'u kullanabilirsiniz. Cihazda Wh çalışıyor. Pil üzerinde ısıya dönüştüğünde. Şu anda, yalnızca 0.1Wh'nin etkin kullanımını sağladık, ancak pilde 1Wh'lik bir döngü yaşlanmasına neden olduk. Gücü %98 ile %100 arasında olduğunda iç direnç düşüktür. Pilin %98'den %100'e neden olduğu döngü yaşlanması sadece 0,2Wh olmasına rağmen, kullanım sırasında daha az ısı üretir ve ayrıca 0,1Wh'lik etkin bir değer elde edebilir. kullanmak. Aynı 0,2 Wh pilin yüksek güç altında eskimesi, düşük güç altında eşdeğer 0,2 Wh pilin eskimesinden daha büyük olsa da, gerçek 1 Wh düşük güçten daha az olması da muhtemeldir.
Bulabildiğim sınırlı veriler arasında pil seviyesi %20'nin altında mı, yüksek iç direncin mi daha çok zararı var, yoksa düşük pil şarjının mı daha çok faydası var onu bilemem, o yüzden burada cevap veremem. Pil bu kadar düşük mü olmalı? Ancak kesin olan şu ki, en azından %40'ın üzerindeki bir güç seviyesinde, pilin iç direnci göz ardı edilebilir. Bu nedenle, örneğin gücü %40±%20'de tutmak, %60±%20'de tutmaktan daha faydalıdır.
(2) Sıcaklık
Lityum piller için en uygun sıcaklık hangisidir? Farklı çalışmalardan elde edilen veriler tam olarak aynı olmasa da insan vücudunun konforlu sıcaklığına kabaca benzer. Bu nedenle, sıcaklığı sizi rahat ettirecek bir oda sıcaklığında tutun.
Daha yüksek sıcaklıklarda (neredeyse bir kişinin' normal ağız sıcaklığından daha yüksek), yaşlanma süreci zaten çok daha hızlıdır.
Daha düşük bir sıcaklıkta (neredeyse 0°C), depolama temelde sorun değildir, ancak şarj edilirse normalden daha fazla hasara neden olur.
Aşırı düşük sıcaklıklarda (neredeyse<20°c), depolama="" bile="" uygun="">
(Ekle: Nem araştırmalarına nadiren rastlanıyor gibi görünüyor ama sağduyuya göre çok nemli olduğunu düşünmeyin...)
(3) Her seferinde Deşarj Derinliği
Şarj ve deşarj derinliği ne kadar sığ olursa, o kadar iyidir. Pili neredeyse her gün tamamen şarj edip geceleri tekrar şarj etmektense, kısa bir süre için günde birkaç kez daha şarj etmek çok daha iyidir.
Bir sorunuz olabilir: Yük sığ ise,'döngü sayısı doğal olarak artmaz mı? Örneğin, şarj ve deşarj derinliğinin %100'üne göre 500 devir kullanabiliyorsak, tabii ki %50 derinliğe göre 1000 devir kullanmayı beklemiyor muyuz? Aslında durum böyle değil. Araştırmacılar, her döngünün kümülatif şarj miktarına dayandığını ve deşarjın %100'e ulaştığını söylüyor. Bu tanım altında, şarj ve deşarj ne kadar sığ olursa o kadar iyi olduğu sonucuna varıyoruz, bu da örneğin %50'lik bir derinlikte 2000 şarj ve deşarj süresine güvenebileceğiniz anlamına gelir.
(4) Ücret Oranı
Daha düşük bir şarj oranı daha iyidir. Aceleniz yoksa hızlı şarj kullanımını azaltmanız önerilir. Bununla birlikte, cep telefonları ve tabletler gibi dijital ürünlerin hızlı şarj oranı, en fazla 2C civarındadır; bu, araştırmacıların çalışma sırasında daha zararlı buldukları 5C ve hatta 15C'den çok daha düşüktür. Bu nedenle, bu cihazların şarj hızı nispeten küçük bir faktördür.
(5) Döngülerin Süresi ve Sayısı
Bu apaçık. Pil ne kadar yeni ve ne kadar az kullanılırsa, kapasite kaybı da o kadar az olacaktır. Ancak yeni bir cihaz varsa, onu daha az kullanıma koymak, bize eşlik edecek kullanım süresine dönüştürmek yerine, zamanla daha fazla ömrün elinden alınması anlamına gelir. Bu sadece teknik bir sorundan daha fazlası gibi görünüyor. İyiliksever iyilik görür ve bilge bilgelik görür.
Yukarıdakileri özetlemek gerekirse:
Lityum pilleri oda sıcaklığında kullanmaya ve şarj etmeye çalışın;
Nispeten düşük bir güç seviyesi seçin, gerçek güç seviyesini bunun üstünde ve altında tutun ve her zaman tam şarjdan kaçının;
Hafifçe şarj edin ve boşaltın, daha az ve daha fazla yemek yiyin;
