Làm thế nào sâu chúng ta nên xả pin lithium để tối đa hóa tuổi thọ của họ?


9

Gần đây tôi đã đăng một câu trả lời đề cập đến "pin lithium rất cổ điển như xả một phần, vì vậy hãy thiết kế hệ thống của bạn để có độ sâu xả hạn chế". Nhưng sau đó tôi tự hỏi: với việc xả một phần, số chu kỳ sạc / xả cũng tăng theo cùng một năng lượng được cung cấp, do đó mức tăng trong vòng đời có sẵn sẽ giảm. Ví dụ, pin của điện thoại di động được xả ở mức 50% vào buổi sáng, được sạc lại, xả ở mức 50% vào buổi chiều và sạc lại qua đêm đòi hỏi gấp đôi số chu kỳ khi điện thoại di động được xả ở mức 100% và được sạc lại mỗi ngày một lần. Tôi nghĩ rằng sẽ rất thú vị khi xem xét điều đó.

Tôi đã tiếp tục và như thường lệ, tôi gửi những phát hiện của mình cho bất kỳ sự chấp thuận nào của SE và hoan nghênh mọi người thêm vào nó.

Tôi nên chỉ ra điều này chỉ bao gồm pin được sử dụng thường xuyên, không phải là những người ngồi trên kệ trong thời gian lớn hơn một vài ngày. Mặc dù vậy, họ có xu hướng già đi một cách độc lập theo chu kỳ nhưng tôi không có dữ liệu về điều đó - có lẽ các chuyên gia có thể làm sáng tỏ điều đó.


1
nếu bạn không để chúng xả hết thì chúng sẽ tồn tại mãi mãi
Jasen

Liên lạc tốt đẹp của châm biếm. Bạn nói đúng, tôi quên chỉ ra rằng vẫn còn hạn sử dụng cho pin bất kể số chu kỳ được tính. Tôi sẽ thêm vào ngày mai.
Mystère

1
Tại BU , ông nói rằng sau 1 năm, với mức phí 100%, bạn có 65% (40 ° C) hoặc 94% (0 ° C) công suất còn lại. Nếu được lưu trữ chỉ tính phí 40%, các con số là 85% và 98% thay thế. Con số thời hạn sử dụng khá đáng sợ!
tomnexus

Câu trả lời:


12

Tôi nhìn nhanh vào nó:

Tuổi thọ của pin lithium giảm theo độ sâu xả, trông giống như sau (đường cong này dành cho pin axit-chì, nhưng Lithium được nêu như sau một đường cong tương tự): nhập mô tả hình ảnh ở đây

( nguồn )

TôiSoenergy(DoD)= =100%DoDtôiTôifetTôimecyctôieSDoD

Kết quả với ví dụ cụ thể này:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Kết luận, vẫn còn cho rằng độ sâu xả phải được giảm thiểu càng nhiều càng tốt.


Có một đường cong cho tỷ lệ hao mòn suốt đời trên tế bào trên mỗi độ sâu xả?
Jasen

Chúng phải tồn tại, nhưng tất cả những gì tôi đã gặp đều là nhiệt độ VS cho DoD cố định.
Mystère

1
Cũng lưu ý hiệu ứng "lịch". LiIon có một cuộc sống hữu hạn một khi chúng bắt đầu được sử dụng (hoặc trước đó?) Và sẽ chỉ "hao mòn" tuổi già ngay cả khi chúng có ít hoặc không sử dụng. Dường như không có bình luận nào về thời gian sống của lịch LiFePO4 nhưng dường như chúng không tương đối miễn phí. | Hiểu biết của tôi là chế độ suy giảm LiIon chính trong đi xe đạp là cơ học. Li cạn kiệt làm thay đổi âm lượng vật lý và pin tự hoạt động. Trong khi đó LiFePO4 có khung olivin vĩnh viễn ngay cả khi Li không ở đó.
Russell McMahon

5

Tôi đồng ý rằng bạn có được mức tăng trong toàn bộ năng lực cuộc sống khi giảm DOD - từ bộ nhớ mà tôi thấy cho thấy mức tăng lớn hơn khi giảm DOD trong phạm vi DOD 10% -80% - nhưng tôi sẽ không đảm bảo các hồi ức của mình để được chính xác.

Tuy nhiên, có một số yếu tố khác có thể quan trọng hơn và / hoặc hữu ích.
Nếu bạn đang ở trong một vị trí để chịu được việc giảm công suất và / hoặc nhiều lần sạc mỗi ngày, có thể đạt được mức tăng tốt hơn bằng cách giới hạn đầu sạc cao nhất.
Các tế bào LiIon thường được sạc ở chế độ CC / CV với CC thường ở tốc độ C / 1 và với Vmax (thường là 4.2 V / ô) đạt khoảng 70% -80% tổng công suất, với số dư là đầu vào ở chế độ CV tại giảm dòng điện (được thiết lập bởi hóa học pin). Chấm dứt phí xảy ra tại một số Imax xk được chọn với (0,05 <= k <1)
K = 1 tương ứng với việc chấm dứt tính phí khi chuyển đổi CC / CV. Người ta nhận ra rằng các giá trị nhỏ hơn của k cung cấp phần nào tổng năng lượng năng lượng tăng lên nhưng vòng đời giảm đi không tương xứng. k thường được đặt ở mức 0,25 hoặc thậm chí 0,5, sạc mạnh có thể đặt k thành 0,1 hoặc thậm chí 0,05.
Các đường cong của bạn cho thấy rằng ngay cả ở mức DOD thường thấp không thể chấp nhận được là 10% tổng năng lượng trọn đời được lưu trữ trong ít hơn 50% so với 100% DOD. Hiện tại tôi chưa có thời gian để xác định vị trí tài liệu tham khảo nhưng tôi (về cơ bản là :-)) chắc chắn rằng mức tăng hơn 50% có được nhờ sử dụng k = 1 (không có chu kỳ CV) và điều này có phần thưởng là sạc rất nhanh ( dưới 1 giờ) (ví dụ 48 phút tại C / 1 từ hoàn toàn trống nếu chuyển đổi CC / CV xảy ra ở mức năng lượng 80%). Xả tới 100% DID cũng "không hữu ích" và thiết lập một số DOD tối thiểu với loại sơ đồ này cũng hữu ích. Một số thứ như công suất còn lại 20% đến 30% và công suất tối đa 80% vẫn trả lại 50% đến 60% công suất tổng thể, để lại bộ đệm khẩn cấp 20% đến 30% khi cần và có khả năng vượt trội hơn so với kiểm soát DOD dưới cùng đơn giản.

Một khía cạnh khác cung cấp tuổi thọ chu kỳ tăng và toàn bộ mức tăng lưu trữ năng lượng cuộc sống là đặt Vmax xuống thấp hơn 4.3V / cell thông thường ở 25C. Kết quả Publoshed cho thấy rằng thậm chí giảm 0,05V (xuống 4,15V) mang lại mức tăng hữu ích, hơn 4,1V và 4,0V rất nhiều. Những mức giảm này đi kèm với việc giảm đáng kể dung lượng lưu trữ trong mỗi chu kỳ.

Trang Đại học Pin hữu ích này thảo luận về các phương pháp kéo dài tuổi thọ LiIon khác nhau.
Bảng 4 cho thấy tăng 4 lần trong vòng đời bằng cách giảm Vmax xuống 4.0V từ 4.2V với mức giảm chỉ 20% công suất năng lượng mỗi chu kỳ - tăng hoặc hơn 3 lần công suất thông thường.

Các bảng dưới đây được sao chép từ trang trên.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Việc sử dụng một số kết hợp giảm Vmax, hạn chế tối đa DOD và giảm thiểu giảm hiện tại trong chế độ CV có vẻ sẽ tạo ra toàn bộ mức tăng công suất cuộc sống rất lớn. Đối với bất kỳ sự giảm công suất nào được chấp nhận, một số hỗn hợp tối ưu có thể được thiết lập. Âm thanh như một tiến sĩ :-).

Cũng thấy:

BU - Pin dựa trên lithium - tại sao chúng tốt hơn

BU - Sạc LiIon


Vẫn tốt hơn - sử dụng LiFePO4 / LifeYPO4 :-)


Cảm ơn rất nhiều cho sự bổ sung này. Các số đầu tiên (trước liên kết đến BU) có nguồn gốc từ BU hay từ kinh nghiệm của bạn?
Mystère

@ MisterMystère - Ai có thể nói: -) .... đọc lại ... Chủ yếu là từ đầu tôi NHƯNG thông tin đã đến từ khắp nơi trong một thời gian - và tôi đã chơi với pin "nghiêm túc" trong khoảng 7 năm. (Ban đầu chủ yếu là NiCd (một thời gian ngắn) và sau đó là NimH. LiIon và LiFePO4 gần đây. Tôi không biết họ có bao quát mọi điểm ở đó không nhưng họ không nghĩ chúng tôi không đồng ý. BU là một nguồn đầu vào quan trọng nhưng không phải là nguồn đa số bằng mọi cách. Tôi hiếm khi thấy rằng họ nói những điều mà tôi không đồng ý hoàn toàn - đôi khi chúng ta có thể thấy những điều từ những quan điểm khác nhau. Tôi rất vui khi ....
Russell McMahon

.... thảo luận ở độ dài hơn / biện minh (sau một thời trang) bất kỳ điều gì tôi tuyên bố có vẻ sai. Đôi khi nó sẽ sai bt thường là nó chỉ được tóm tắt kiến ​​thức hoặc kinh nghiệm phù hợp mà tôi hy vọng tôi quản lý để nhớ lại một cách chính xác :-).
Russell McMahon

1

Một vấn đề với các loại phân tích này là câu hỏi về yếu tố cấu thành pin "chết". Hầu hết việc sử dụng sẽ liên quan đến sự mất mát tối đa cho phép về công suất, khác nhau tùy thuộc vào việc sử dụng. EV thường rất phụ thuộc vào phạm vi nên rất ít mất năng lực là chấp nhận được. Lưu trữ tại nhà sẽ tiếp tục cung cấp khoản tiết kiệm đáng kể ngay cả khi có sự mất mát lớn về dung lượng và đây là lý do tại sao đề xuất rằng pin EV có thể được tái sử dụng làm đơn vị lưu trữ gia đình sau khi được tháo ra khỏi xe.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.