Срок службы литий ионного аккумулятора: Могут ли производители увеличить срок службы литий-ионного | Дропшиппинг

Содержание

Сроки службы литиевых аккумуляторов Все про Li-ion (литиевые аккумуляторы)

При выработке ресурса аккумуляторной батареи ее разрядная емкость падает до значения, установленного технической документацией, и АКБ подлежит замене. Но устанавливаемый производителями ресурс источника энергии – это приблизительное значение, которое на практике может отклоняться в сторону увеличения или уменьшения.

При правильном уходе химические источники энергии служат примерно в 15 раз дольше, чем при несоблюдении правил их использования. Ответ на вопрос, какой срок службы литий-ионных аккумуляторов, зависит от ряда факторов. В их числе:

электрохимический состав накопителей – у приборов типа LiCoO2 или LiMn2O4 число циклов разряда-заряда составляет 500–1000, а у АКБ с типом химии LiFePO4 – 1000–2000 и даже 3000;
соблюдение правил их эксплуатации и хранения;
температурные условия при хранении и использовании АКБ;
режим заряда;
глубина разряда.

Литий-ионные накопители энергии имеют малый саморазряд, высокий ресурс, большую удельную емкость. Их износ фиксируется при падении емкости до 80% от исходного значения. Но на практике приборы с емкостью ниже 80% успешно эксплуатируются, хотя длительность их работы значительно уменьшается. Ниже приведены рекомендации, позволяющие существенно продлить жизненный цикл Li-ion батареи и избежать дополнительных расходов на преждевременное приобретение новой АКБ.

Способы расширения ресурса литий-ионных батарей

Чтобы продлить срок годности литиевых аккумуляторов, нужно: Не допускать их полного разряда – при неоднократном глубоком разряде высокими токами химические источники тока (ХИТ) ускоренно теряют способность запасать требуемый объем энергии, иначе Вам понадобится восстановление работоспособности аккумулятора. Современные АКБ всегда оснащаются специальными схемами, контролирующими разрядный процесс – BMS или PCB. При выходе значения тока за допустимые границы электроника отключает накопитель.
Если же батарея полностью разрядилась, нужно зарядить ее, как минимум, на 40%.
Избегать чрезмерного заряда и не оставлять подключенным к зарядному устройству на долгое время после того как процесс зарядки осуществлен.
Использовать подходящее зарядное устройство даже при незначительном превышении рекомендуемого напряжения заряда срок службы Li-ion аккумуляторов сокращается. К тому же, для АКБ предпочтителен режим медленной зарядки и разрядки. Использование в интенсивном режиме сокращает рабочий ресурс накопителей. Поэтому лучшими считаются зарядные устройства с фиксацией напряжения. Также можно использовать ЗУ, отсекающие минимальный ток заряда.
Соблюдать рекомендованный температурный режим работы устройств – от -20 до +50 °С, в идеале около +20 °С. Избегать перегрева и переохлаждения.
Заряжать накопители при температуре от +5 до +20 °C.

Хранить их заряженными на 40–50% при температуре от 0 до +10 °С. Если оставить прибор храниться в почти разряженном состоянии, из-за вероятного саморазряда его емкость может снизиться до критического значения, и в дальнейшем зарядить батарею уже не удастся. Длительное хранение приводит к снижению емкости устройства, поэтому покупать накопители энергии впрок нецелесообразно.

Соблюдение этих простых правил поможет избежать преждевременного старения Li-ion батареи и надолго сохранить ее в нормальном работоспособном состоянии.

Эффективные приемы по продлению жизни Li-ion аккумулятора

Чтобы продлить срок службы литиевых аккумуляторов, производители электромобилей снижают рабочие пороги напряжения элементов батарей. В результате, уменьшается запасаемая емкость, но при этом значительно увеличивается ресурс. Еще один способ увеличить жизненный цикл аккумуляторной батареи – снизить нагрузку на нее путем увеличения емкости. Чем больше элементов в параллели АКБ, тем меньшая сила тока разряда приходится на каждый элемент. Третий способ – снижение управление температурой сборки элементов. Сборка АКБ в холдерах и получаемые проветриваемые полости вокруг элементов снижают тепловую нагрузку на АКБ и влияют на ресурс АКБ. Объединив данные подходы при сборке АКБ можно получить многократное увеличение ресурса (циклов заряд-разряд) АКБ при тех же равных элементах.

Также для увеличения длительности эксплуатации АКБ успешно используются программируемые платы управления BMS, или smart bms (PCB), позволяющие с приложения под Android или ios настраивать требуемые (в нашем случае щадящие) пороги напряжения. «ВольтБайкс аккумуляторы» устанавливает программируемые платы управления аккумулятором по запросу заказчиков. Ответ на вопрос, сколько составит срок годности литий-ионного аккумулятора в конкретном случае, зависит и от характеристик самого ХИТ, и от особенностей его эксплуатации. Подробнее о правилах использования литиевых АКБ читайте здесь.

Сколько хранится литий ионный аккумулятор?

Автор:
Сергей Куртов

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 03-02-2023

Рейтинг статьи: (6)

Содержание

Каждый мотоциклист ежегодно сталкивается с “консервацией” байка на ночь, что обычно сопровождается извлечением аккумулятора и его хранением. От условий хранения частично зависит срок службы и характеристики АКБ в целом. А имеется ли необходимость периодически хранить литиевые источники питания? Рядовой пользователь сталкивается с этим нечасто, однако любители электроскутеров, электросамокатов и электровелосипедов ежегодно, как и мотоциклисты, “консервируют” свою технику.

В электротранспорте используются литий-ионные аккумуляторные батареи, собранные на основе цилиндрических ячеек типоразмера 18650, подключенных в одну цепь. Несмотря на то, что элемент 18650 является самым обыкновенным расходным материалом и стоит недорого, целая сборка из множества элементов может иметь приличную цену. В связи с этим вполне естественным является желание обеспечить длительный срок службы аккумулятора, дабы редко прилагать усилия на обслуживание оборудования и тратиться на новые АКБ.

Факторы, влияющие на срок службы Li-ion аккумулятора

В первую очередь срок службы любого аккумулятора зависит от его качества. Если производитель использует качественные компоненты и не нарушает технологию, расчетный ресурс АКБ будет выше и наоборот. А уже в рамках расчетного ресурса, зависящего от качества изделия, могут быть значительные отклонения, связанные с условиями эксплуатации.

Каждый аккумулятор имеет требования по эксплуатации и, как ни странно, для большинства типов батарей они похожи. Приведем общие моменты касательно того, что влияет на жизненный цикл АКБ:

Соблюдение токовых режимов;
Температура окружающей среды;
Недопущение перезаряда или глубокого разряда;
Правильное хранение.

О токовых режимах и перезаряде литий-ионных аккумуляторов пользователю, как правило, заботиться не приходится, особенно при эксплуатации оригинального зарядного устройства. Это связано с контроллером BMS, который обязателен для сборок из литий-ионных ячеек и служит для контроля параметров и балансировки ячеек. А вот как правильно хранить литий-ионные аккумуляторы — обсудим далее.

Особенности хранения Li-ion аккумуляторов

Первое, что интересует рядового пользователя — это как правильно хранить аккумулятор: заряженным или разряженным.

Если ставить вопрос прямо, то ответом будет ни так, ни эдак. Полный разряд аккумуляторной батареи допускается лишь в случаях ее дальнейшей циклической эксплуатации. Если Вы планируете зарядить аккумулятор, после чего отложить его на хранение, то полностью заряжать его ни в коем случае не надо. Некоторые это делают мотивируя тем, что так батарея дольше может лежать и саморазряжаться без вмешательства пользователя. Это граничит с правдой, только вот ресурс аккумулятора, при этом, снизится и после хранения литий-ионный аккумулятор не будет выдавать те характеристики, которые выдавал до хранения. Они немного, но все же упадут. Полностью заряженный длительное время аккумулятор — это почти так же плохо, как и полностью разряженная батарея.

Для того, чтобы при вводе аккумулятора в эксплуатацию восстановить емкость полностью или практически полностью, следует обеспечить частичный заряд. Много говорится о том, что требуется обеспечить 35-50% уровень заряда перед консервацией аккумулятора, приводя, при этом, напряжение 3,4-3,5В.

Как получаются такие цифры? Банальным средним арифметическим между минимальным и максимальным напряжением литий-ионного элемента питания (2,8-4,2В). Только при этом не учитывается тот факт, что в большинстве гаджетов, например в смартфонах, li-ion аккумулятор работает в условном диапазоне от 3,5В (нулевой заряд) до 4,2В (полный заряд). То есть напряжение, которое многими рекомендуется как оптимальное для хранения, при эксплуатации практически недостижимо и считается слишком низким. Также стоит учитывать тот факт, что производители поставляют свои литий-ионные аккумуляторы с напряжением 3,7В. Сложив “два плюс два” приходим к выводу, что хранить литий-ионную ячейку лучше при ее номинальном напряжении 3,7В. Если Вы случайно зарядили АКБ до максимума, лучше ее частично разрядить естественной нагрузкой.

А сколько хранится литий-ионный аккумулятор? Теоретически батарея может храниться весь свой срок службы, но при регулярном обслуживания. Рекомендуется проверять напряжение аккумулятора каждые 3 месяца и дозаряжать до оптимального значения.

Благодаря описанной выше процедуре Вы не только будете поддерживать идеальное напряжение в течение срока хранения, но и не допустите глубокий разряд, который является худшим состоянием любого аккумулятора. Очень часто из-за недосмотра аккумулятор садится “в ноль”, попросту валяясь без дела. Каждый месяц емкость безвозвратно падает и спустя некоторое время источник питания безвозвратно выходит из строя.

Помимо уровня заряда, стоит позаботиться о температуре. Температурный режим — это то, что воздействует на аккумуляторную батарею всегда вне зависимости от того, используется ли источник питания или просто хранится. В зависимости от технологии производства, аккумуляторная батарея в той или иной степени подвержена негативному воздействию при слишком высокой или низкой температуре, имея некий оптимальный диапазон.

При хранении обеспечение допустимой температуры имеет одно из важнейших значений. Литий-ионные аккумуляторы традиционно должны храниться в прохладном месте. Оптимальный диапазон температур — от 5 до 15 выше нуля. Причем нижняя граница диапазона предпочтительнее. Цифры практически идентичны рекомендациям для хранения свинцово-кислотных необслуживаемых аккумуляторов AGM и GEL. Хранение при комнатной температуре (20 градусов) не убьет аккумулятор, можно не волноваться. Просто сохранность емкости будет немного хуже.

Стоит понимать, что даже идеальное следование вышеперечисленным требованиям не останавливает деградацию аккумулятора, а, правильнее сказать, не ускоряет ее. Литий-ионная аккумуляторная батарея постепенно деградирует даже при идеальном хранении и с этим фактом, к сожалению, ничего не сделать. Можно лишь не усугублять это нарушением требования по эксплуатации.

Сколько хранится литий ионный аккумулятор? 5 из 5 на основе 2 оценок.

какой срок службы литий-ионный аккумулятор

Современные аккумуляторы лучше, чем когда-либо прежде. Он есть почти у каждого гаджета, и вы полагаетесь на его мощность в повседневных задачах. Большинство устройств основаны на литий-ионной технологии. Как долго служат литиевые батареи? Пришло время взглянуть на этот простой продукт со сложными внутренними процессами.

Типовой диапазон
По данным Battery University, повседневная литий-ионная батарея должна выдерживать от 300 до 500 циклов зарядки/разрядки. Например, если вы заряжаете мобильный телефон один раз в день, в идеальных условиях батарея прослужит более года.
Большинство производителей аккумуляторов ссылаются на срок службы литиевых аккумуляторов как на функцию режима зарядки, потому что это более точно, чем срок годности. Аккумулятор мог простаивать несколько месяцев до первого использования. Его можно хранить и редко использовать впоследствии. Схема заряда и разряда дает вам индивидуальное представление о том, как долго должен работать аккумулятор.
Определение цикла
Возникает проблема с ожидаемым сроком службы литиевой батареи, когда термин «цикл» не имеет четкого определения. Каждый заряжает свои батареи в разное время, например:
Каждую ночь
Как только аккумулятор полностью не заряжается
На полпути
Цикл определяется как момент, когда вы подключаете зарядное устройство к аккумулятору и позволяете ему заряжать элементы. Ожидание более длительных периодов времени между сеансами зарядки кажется разумным способом продлить срок службы батареи, но мощность батареи не работает таким образом.
Избегайте полной разрядки
Независимо от того, питаете ли вы аксессуары для лодок или обычный мобильный телефон, избегайте полной разрядки аккумулятора. Лучший способ сохранить плотность энергии и долговечность батареи — это поддерживать ее полной. Аккумулятор подвергается чрезмерной нагрузке, когда он регулярно полностью разряжается. В конечном итоге это продлится более короткий период времени, чем должно.
Борьба с мифом о памяти
В отличие от других материалов, литий-ион не имеет памяти. Возможно, вы сталкивались с опасениями по поводу технического обслуживания ионно-литиевых аккумуляторов и создания памяти, которая может быть короткой при использовании схемы зарядки. Эти батареи хорошо реагируют на частичные разряды и дозарядку, когда это возможно. Эти действия никоим образом не сокращают срок службы. На самом деле, поддержание относительно полного заряда — это то, как батарея будет работать дольше, чем раньше.
Крутой
Самый действенный способ увеличить срок службы ионно-литиевой батареи — охладить изделие. Высокие температуры разрушат внутренние компоненты как на физическом, так и на химическом уровне. Держите аккумулятор и его устройство подальше от прямых солнечных лучей, в противном случае храните их в прохладном сухом месте. Естественно, что батарея нагревается во время использования, но настоящим врагом является чрезмерное тепло.
Используйте отштампованные даты в качестве руководства
Полезный способ оценить средний срок службы ионно-литиевой батареи — сосредоточиться на отштампованной дате. Большинство производителей аккумуляторов добавляют даты к своим продуктам, чтобы ориентироваться в ваших покупательских привычках. Дата, находящаяся дальше в будущем, имеет более длительный срок службы, чем, например, старая батарея. Помните, что эти даты не являются конкретным представлением реальной жизни. В идеальных условиях они могут иногда длиться до и после этих дат.
Не делайте зарядное устройство врагом
В первые дни существования зарядных устройств и перезаряжаемых аккумуляторов особое внимание уделялось времени зарядки, чтобы продлить срок службы аккумулятора. Однако сегодняшние технологии облегчают процесс зарядки.
Как долго служат литиевые батареи? На их срок службы не влияет слишком долгое сидение на зарядном устройстве. Он просто отключает питание аккумулятора, когда это необходимо. Если есть какие-либо опасения по поводу продолжительности жизни батареи, виновником может быть только тепло, вызванное зарядкой батареи, сообщает Popular Mechanics.
Поговорите сегодня с профессионалами из Northeast Battery! Они могут разрушить науку об обслуживании ионов лития и не только. Контролируйте свои потребности в электроэнергии, чтобы каждое устройство было готово к работе, когда это необходимо.
Срок службы литий-ионных и свинцово-кислотных аккумуляторов
В течение многих лет свинцово-кислотные аккумуляторы были основным источником питания для электроники, транспортных средств и оборудования. Однако благодаря ряду функций, повышающих эффективность и безопасность, литий-ионные аккумуляторы становятся все более популярными в нескольких отраслях.
Одной из наиболее важных характеристик для компании, использующей батареи в своем парке вилочных погрузчиков, является срок службы батареи. Срок службы батареи во время использования играет решающую роль в деятельности компании. Когда дело доходит до прибыли бизнеса, эффективность имеет значение.
При выборе того, какой срок службы литий-ионного или свинцово-кислотного аккумулятора лучше подходит для автопарка, следует указать на некоторые из основных различий между ними.

Время использования

Между литий-ионными и свинцово-кислотными батареями существует разительная разница в сроке службы батареи при повседневных операциях.

Литий-ионные аккумуляторы
Литий-ионные аккумуляторы отличаются чрезвычайно быстрым временем зарядки и сроком службы. Это позволяет бригадам, работающим в несколько смен, использовать питание литий-ионных аккумуляторов в течение более длительного периода времени в течение дня и заряжать аккумулятор, когда это удобно.
Это связано с тем, что литиевые аккумуляторы не имеют эффекта памяти, что делает возможным частичный заряд. На самом деле частичная зарядка безопаснее и может продлить срок службы литий-ионной батареи.
Типичный цикл зарядки или использования литий-ионного аккумулятора составляет 8 часов использования, 1 час для зарядки и еще 8 часов использования. Период охлаждения не требуется. Это позволяет использовать батарею непрерывно в течение 24-часовой смены, при этом время простоя происходит только во время коротких периодов возможности зарядки. Это может происходить во время обеденных перерывов рабочих или между сменами.
Из-за того, что срок службы литий-ионного аккумулятора рассчитан, важно, чтобы этот тип аккумулятора всегда был хотя бы частично заряжен. Если аккумуляторы разряжены до нуля или очень низко заряжены, цепи, установленные для защиты, могут отключиться. Схемы установлены для защиты батареи. Когда батарея разряжается до очень низкого уровня, могут образовываться дендриты, которые могут вызвать короткое замыкание батареи.

Свинцово-кислотные батареи
С другой стороны, свинцово-кислотные батареи выделяют значительное количество тепла при зарядке. Из-за этого им требуется период «остывания» после этого.
Типичный цикл зарядки и использования свинцово-кислотной батареи составляет 8 часов использования, 8 часов зарядки и 8 часов отдыха или охлаждения. Это означает, что свинцово-кислотный аккумулятор можно использовать только одну смену в день. Если компания нанимает рабочих в две или три смены, свинцово-кислотные батареи необходимо заменить. Это означает, что на одно транспортное средство или единицу оборудования требуется от двух до трех аккумуляторов (по одному на смену).
Для хранения свинцово-кислотных аккумуляторов также требуется помещение с достаточной вентиляцией, чтобы опасные газы не просачивались в другие рабочие зоны во время зарядки и охлаждения. Транспортировка аккумуляторов в эти места занимает дополнительное время рабочей смены.

Срок службы

Большие аккумуляторные батареи, используемые в таких отраслях, как складские операции и наземное вспомогательное оборудование аэропортов, требуют инвестиций, независимо от их типа. Таким образом, операции выигрывают от аккумуляторов, которые можно использовать в парке сколь угодно долго.

Литий-ионные батареи
Литий-ионные батареи имеют длительный срок службы при правильном использовании. Это явное преимущество для операций, которые полагаются на эффективность и высокий уровень производительности.
Вклад в увеличение жизненного цикла литий-ионных аккумуляторов включает:
Более высокий уровень удельной мощности
Более низкая скорость потери емкости
На самом деле, общий срок службы этих аккумуляторов в гидравлических тележках в 2-3 раза больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов. Тестирование времени работы показало, что литий-железо-фосфатные батареи, используемые в Flux LiFT Pack для электрической тележки для поддонов, работающей на 45 % дольше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов аналогичного номинала (ампер-час).
Минимальный срок службы, который большинство производителей ожидают от литий-ионных аккумуляторов, составляет около 5 лет или не менее 2000 циклов зарядки. Но при хорошем уходе и использовании в надлежащих условиях литий-ионные батареи могут работать до 3000 циклов.

свинцово-кислотные батареи
свинцово-кислотные батареи также имеют аналогичный срок службы с точки зрения циклов. Многие производители указывают аналогичную цифру не менее 1000 циклов зарядки при использовании в надлежащих условиях. Однако экстремальная жара и другие факторы окружающей среды могут значительно сократить срок службы свинцово-кислотного аккумулятора.
Кроме того, повышенные требования к техническому обслуживанию свинцово-кислотных аккумуляторов также могут привести к сокращению срока службы. Нередко персонал плохо отслеживает процедуры технического обслуживания или не заботится о свинцово-кислотных батареях в порядке, рекомендованном производителем свинцово-кислотных батарей.

Влияние

Как в литий-ионных, так и в свинцово-кислотных батареях существует несколько факторов, которые могут повлиять на срок службы батареи.

Литий-ионные аккумуляторы
Вот некоторые факторы, влияющие на срок службы аккумуляторов:
Экстремальные температуры: Литий-ионные аккумуляторы чрезвычайно устойчивы к высоким и низким температурам. Фосфат лития-железа, химия, используемая Flux Power, особенно устойчива. Мы даже предлагаем нагреватели для батарей, которые будут использоваться при низких температурах, чтобы обеспечить более длительный срок службы батареи.
Неправильное хранение: Условия хранения батареи могут повлиять на срок ее службы. Литий-ионные аккумуляторы следует хранить при частичном заряде в прохладном месте. При хранении они должны иметь уровень заряда от 40% до 50%. При хранении в течение длительного периода времени важно проверять аккумулятор каждые пару месяцев и заряжать его до 50%, если он становится слишком низким.
Глубокий цикл: На срок службы литий-ионного аккумулятора может повлиять глубокий цикл. В отличие от других батарей глубокого цикла, частичная зарядка продлевает срок службы литиевой батареи.
Чтобы узнать больше о факторах, влияющих на срок службы литий-ионного аккумулятора, прочитайте нашу статью Как увеличить срок службы литий-ионного аккумулятора .

Свинцово-кислотные аккумуляторы
Факторы окружающей среды и то, как используются свинцово-кислотные аккумуляторы, также играют важную роль в сроке службы аккумуляторов. К этим факторам относятся:
Экстремальные температуры: Как и у литий-ионных аккумуляторов, срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов может сократиться при воздействии экстремальных температур, особенно тепла. После зарядки свинцово-кислотным батареям требуется период охлаждения, поскольку в процессе зарядки выделяется большое количество тепла.
Уровень воды: Превышение уровня воды в свинцово-кислотном аккумуляторе может привести к потере электролита, что сократит срок службы аккумулятора. Это также может способствовать коррозии аккумулятора, что может привести к неравномерному заряду аккумуляторов, что сократит срок службы.
Глубокая разрядка: Срок службы свинцово-кислотной батареи сокращается, когда происходит глубокая разрядка, и батарея остается «разряженной» в течение длительного периода времени.