Cara memperpanjang masa pakai baterai lithium
1. Beberapa pengetahuan dasar yang terkenal
Sebagai baterai isi ulang, baterai lithium-ion memiliki banyak keunggulan seperti kepadatan energi yang tinggi, dan sekarang banyak digunakan pada produk digital.
(1) Beberapa baterai isi ulang awal, seperti baterai nikel-kadmium, memiliki efek memori. Jika baterai tidak habis dan mulai mengisi daya, maka lain kali baterai habis dan ditempatkan di tempat ini, tidak dapat lagi ditempatkan, mengakibatkan penurunan kapasitas baterai; jika baterai tidak terisi penuh, itu akan mulai kosong, maka lain kali akan diisi dan kemudian diisi ulang ke tempat ini, tidak dapat diisi, yang juga menyebabkan penurunan kapasitas. Oleh karena itu, untuk baterai nikel-kadmium dan baterai lain yang memiliki efek memori, cara terbaik untuk menggunakannya adalah dengan mengisi ulang baterai saat habis dan menggunakannya saat penuh.
Baterai lithium tidak memiliki efek ini. Sebaliknya, pengisian dan pengosongan penuh baterai lithium akan sangat merusak kapasitas baterai lithium. Oleh karena itu, baterai lithium tidak perlu terisi penuh.
(2) Baterai litium sangat berbahaya baik jika diisi dayanya terlalu banyak atau terlalu banyak. Jika ditagih berlebihan, itu akan merusak kapasitas baterai lithium secara permanen; jika ditagih berlebihan, akan ada risiko seperti ledakan. Namun, tidak ada bahaya pengisian yang berlebihan jika perangkat baterai lithium dicolokkan dalam semalam, karena tentu saja perangkat ini akan berhenti mengisi daya atau mengurangi arus ke tingkat yang sangat rendah ketika terisi penuh (hanya untuk menebus sejumlah kecil konsumsi daya semalam). Faktanya, baterai lithium 18650 sepuluh dolar yang biasanya saya gunakan di DIY memiliki papan pelindung bawaan, jadi pasti ada di ponsel dan sebagainya.
Jika over-discharged, baterai lithium tidak akan terisi lagi dan tidak dapat digunakan secara langsung. Itu perlu dibongkar untuk aktivasi khusus; jika habis, itu akan benar-benar"kelaparan sampai mati" dan sama sekali tidak dapat digunakan. Oleh karena itu, karena baterai lithium itu sendiri memiliki tingkat self-discharge tertentu, perlu untuk memastikan bahwa perangkat memiliki sejumlah daya sebelum menyimpan perangkat baterai lithium untuk waktu yang lama untuk mencegah baterai dari kelaparan; setelah jangka waktu tertentu, periksa apakah perlu diisi ulang.
(3) Masa pakai baterai lithium memang terkait dengan arus pengisian (atau tingkat pengisian). Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa umur baterai lithium terkait dengan catu daya. Secara umum, masa pakai baterai lithium akan lebih rendah jika pengisian cepat digunakan. Namun, selama arus tidak melebihi jumlah pengisian penuh dalam 1 jam, dampak dari tingkat pengisian pada kehidupan tidak signifikan.
Satu-satunya"masalah" saat menggunakan bank daya, port USB komputer, dll., Arus catu daya relatif kecil dan pengisian daya sangat lambat; untuk masa pakai baterai, ini tidak berbahaya. Kecuali untuk pengisi daya yang sangat rendah, perangkat' hari ini pada dasarnya tidak mengambil sumber daya pengisian daya, tidak seperti di masa-masa awal, setiap baterai ponsel harus dilengkapi dengan pengisi daya khusus. Sebaliknya, arus pengisian yang lebih lambat lebih melindungi baterai.
(4) Baterai lithium paling baik dioperasikan pada suhu kamar. Menggunakan baterai lithium pada suhu tinggi, mengisi daya, atau menyimpannya dalam waktu lama akan mengurangi kapasitas secara permanen. Mengisi baterai lithium pada suhu rendah (<0°c) akan="" menyebabkan="" kerusakan="" permanen,="" tetapi="" hanya="" menggunakannya="" pada="" suhu="" rendah="" pada="" dasarnya="" hanya="" sementara="" mengalami="" penurunan="" kapasitas,="" dan="" akan="" pulih="" ketika="" kembali="" ke="" suhu="" normal.="" bukan="" masalah="" besar="" untuk="" menyimpan="" baterai="" lithium="" pada="" suhu="" yang="" lebih="" rendah,="" tetapi="" mereka="" tidak="" dapat="" disimpan="" pada="" suhu="" yang="" terlalu="" rendah="" untuk="" waktu="" yang="">
2. Pengetahuan yang lebih detail
Kehilangan kapasitas baterai lithium adalah proses yang sangat kompleks yang melibatkan banyak faktor. Tidak ada ruang di sini untuk menjelaskan mekanisme spesifik di mana setiap faktor memiliki dampak, tetapi daftar singkat dari faktor-faktor ini.
Kehilangan kapasitas baterai lithium dapat dibagi menjadi dua bagian: kehilangan kapasitas dari waktu ke waktu (penuaan kalender) (baterai lithium dibiarkan tidak digunakan, kapasitasnya akan berkurang untuk waktu yang lama) dan kehilangan kapasitas yang disebabkan oleh penggunaan (penuaan siklus). ).
Mengenai yang pertama, faktor utama yang terlibat adalah:
Negara Pengisian. Ini mengacu pada tempat di mana daya berada dalam kapasitas total. Misalnya 40% atau 60%;
Suhu (Suhu);
Waktu penyimpanan (waktu).
Mengenai yang terakhir, faktor utama yang terlibat adalah:
Kedalaman Debit setiap kali. Misalnya, setiap kali Anda mengisi daya dari 0% hingga 100%, lalu mengisi daya hingga 0%, atau mulai mengisi daya saat baterai 20%, dan mencabutnya saat mencapai 80%. Ini tidak sama;
Keadaan Muatan (State of Charge), yang biasa disebut dengan listrik. Untuk DoD yang sama, SoC rata-rata bisa berbeda. Misalnya, ketika baterai dipertahankan antara 40% dan 100%, dan baterai dipertahankan antara 20% dan 80%, meskipun kedalaman pengisian dan pengosongan sama, dampak pada baterai berbeda karena status pengisian daya yang berbeda. ;
Tarif biaya (rate of Charge). Jika arus pengisian dapat mengisi penuh baterai dalam 1 jam, kami mengatakan bahwa tingkat pengisian rata-rata 1C; jika arus pengisian dapat mengisi penuh baterai dalam 2 jam, kami mengatakan bahwa tingkat pengisian rata-rata 0,5C; dan seterusnya;
Suhu (Suhu);
Jumlah siklus. Jelas, bersepeda untuk dua ratus siklus lebih banyak kerugian daripada seratus siklus ...
Selain itu, ada beberapa faktor yang hampir di luar kendali kita. Misalnya, baterai lithium pada tahap awal penggunaan akan menjalani proses pembentukan film antarmuka fase elektrolit padat (film SEI). Proses ini mengkonsumsi sejumlah ion lithium. Selama baterai perlu digunakan, proses ini tidak dapat dilewati, jadi kami'tidak perlu terlalu memikirkannya.
Penuaan kalender dan penuaan siklus pada dasarnya independen. Oleh karena itu, jika perangkat dapat langsung menggunakan sumber daya eksternal tanpa mengisi dan mengosongkan baterai lithium, maka penuaan siklus dapat dihindari, yang bermanfaat bagi masa pakai baterai lithium. Namun, SoC apa yang harus kita gunakan? Inilah yang akan dibahas di bawah ini: hukum kualitatif tentang pengaruh berbagai faktor terhadap kehilangan umur baterai lithium.
(1) Status Biaya
Penelitian telah menunjukkan bahwa ketika SoC lebih rendah, penuaan kalender dan penuaan siklus akan tertunda. Oleh karena itu, jika kita ingin meminimalkan pembusukan masa pakai baterai lithium, kita harus menjaga dayanya tetap rendah. Misalnya, jika Anda ingin perangkat langsung menggunakan sumber daya eksternal tanpa mengisi dan mengosongkan baterai lithium, lebih baik menjaga daya pada 40% daripada 60%.
Jadi, selama penggunaan membutuhkan izin, apakah semakin rendah baterai, semakin baik? Itu tergantung pada apakah Anda membiarkan baterai lithium tidak berpartisipasi dalam pengisian dan pengosongan, seperti menyimpannya di tahan atau hanya menggunakan daya eksternal (hanya penuaan kalender saat ini), atau membiarkannya berpartisipasi dalam pengisian dan pengosongan (penuaan siklus dominan pada kali ini).
Dalam kasus sebelumnya, kekuatannya memang serendah mungkin. Namun, jika baterai terlalu rendah, risiko kelaparan akibat lupa mengisi ulang baterai menjadi lebih besar. Dalam keadaan memastikan bahwa baterai tidak akan mati kelaparan, efek perlindungan lebih baik jika baterai dikosongkan hingga 5% atau bahkan mendekati 0% dan kemudian disimpan.
Dalam kasus terakhir, situasinya sedikit lebih rumit. Ketika baterai terlalu rendah, resistansi internal baterai akan meningkat. Biarkan's membuat hipotesis ekstrim untuk menggambarkan masalah tersembunyi ini. Kapasitas baterai tertentu adalah 10Wh. Resistansi internalnya sangat tinggi ketika dayanya 0~10%, sehingga ketika Anda menyimpan daya 1Wh untuk mengisi daya dari 0% hingga 10%, Anda hanya dapat menggunakan 0,1Wh saat Anda mengeluarkannya, dan yang lainnya 0,9 Wh bekerja di perangkat. Ketika berubah menjadi panas pada baterai. Saat ini, kami hanya mendapatkan penggunaan efektif 0,1Wh, tetapi menyebabkan penuaan siklus 1Wh ke baterai. Resistansi internal rendah ketika kekuatannya antara 98% dan 100%. Meskipun siklus penuaan yang disebabkan oleh baterai dari 98% hingga 100% hanya 0,2Wh, ia menghasilkan lebih sedikit panas selama penggunaan dan juga dapat memperoleh nilai efektif 0,1Wh. menggunakan. Meskipun penuaan baterai 0,2Wh yang sama di bawah daya tinggi akan lebih besar dari penuaan setara 0,2Wh di bawah daya rendah, juga mungkin kurang dari 1Wh sebenarnya dari daya rendah.
Di antara data terbatas yang dapat saya temukan, saya tidak tahu apakah tingkat baterai kurang dari 20%, apakah resistansi internal yang tinggi membawa bahaya yang lebih besar, atau daya baterai yang rendah memiliki manfaat yang lebih besar, jadi saya tidak dapat menjawabnya di sini. Haruskah baterai begitu rendah? Namun yang pasti, setidaknya pada level daya di atas 40%, resistansi internal baterai bisa diabaikan. Oleh karena itu, misalnya, menjaga daya pada 40%±20% lebih bermanfaat daripada mempertahankannya pada 60%±20%.
(2) Suhu
Berapa suhu yang paling ramah untuk baterai lithium? Data yang diperoleh dari penelitian yang berbeda tidak persis sama, tetapi kira-kira mirip dengan suhu nyaman tubuh manusia. Jadi, jagalah suhu pada suhu ruangan yang membuat Anda nyaman.
Pada suhu yang lebih tinggi (hampir lebih tinggi dari suhu mulut normal seseorang's), proses penuaan jauh lebih cepat.
Pada suhu yang lebih rendah (hampir 0 °C), penyimpanan pada dasarnya tidak masalah, tetapi jika diisi, itu akan menyebabkan lebih banyak kerusakan daripada biasanya.
Pada suhu yang sangat rendah (hampir<20°c), penyimpanan="" pun="" tidak="">
(Insert: Penelitian tentang kelembaban sepertinya jarang terlihat, tapi menurut akal sehat, jangan terlalu lembap...)
(3) Kedalaman Debit setiap kali
Semakin dangkal kedalaman pengisian dan pengosongan, semakin baik. Jauh lebih baik untuk mengisi daya untuk waktu yang singkat beberapa kali sehari daripada mengisi daya baterai hampir sepenuhnya setiap hari dan kemudian mengisinya lagi di malam hari.
Anda mungkin memiliki pertanyaan: Jika muatannya dangkal, apakah'bukankah jumlah siklus akan meningkat secara alami? Misalnya, jika kita dapat menggunakan 500 siklus sesuai dengan 100% kedalaman pengisian dan pengosongan, bukankah'bukankah kita tentu berharap untuk menggunakan 1000 siklus sesuai dengan kedalaman 50%? Faktanya, ini tidak terjadi. Para peneliti mengatakan bahwa setiap siklus didasarkan pada jumlah kumulatif pengisian dan pengosongan mencapai 100%. Di bawah definisi ini, kami masih mendapatkan kesimpulan bahwa semakin dangkal pengisian dan pengosongan, semakin baik, yang berarti bahwa, misalnya, pada kedalaman 50%, Anda dapat mengandalkan 2000 kali pengisian dan pengosongan.
(4) Tarif Biaya
Tingkat pengisian yang lebih rendah lebih baik. Jika tidak sedang terburu-buru, disarankan untuk mengurangi penggunaan fast charging. Namun, tingkat pengisian cepat produk digital seperti ponsel dan tablet paling banyak sekitar 2C, yang jauh lebih rendah dari 5C atau bahkan 15C yang menurut peneliti lebih berbahaya selama penelitian. Oleh karena itu, tingkat pengisian perangkat ini merupakan faktor yang relatif kecil.
(5) Waktu dan Jumlah siklus
Ini jelas. Semakin baru baterai dan semakin jarang digunakan, tentu saja semakin sedikit kehilangan kapasitas. Namun, jika ada perangkat baru, mengurangi penggunaan berarti lebih banyak masa pakai akan hilang seiring waktu, alih-alih mengubahnya menjadi waktu penggunaan untuk menemani kita. Ini tampaknya lebih dari sekadar masalah teknis. Orang yang dermawan melihat kebajikan, dan orang bijak melihat kebijaksanaan.
Untuk meringkas hal di atas:
Cobalah untuk menggunakan dan mengisi baterai lithium pada suhu kamar;
Pilih tingkat daya yang relatif rendah, pertahankan tingkat daya aktual di atas dan di bawahnya, dan hindari selalu terisi penuh;
Mengisi dan mengeluarkan sedikit, makan lebih sedikit dan lebih banyak;
