Czy jest szkodliwe, aby całkowicie rozładować baterię litowo-jonową ?

Akumulatory litowo-jonowe, powszechnie znane jako baterie Li-ion, są powszechnie stosowane w zestawach do zasilania energią słoneczną i stanowią doskonałe źródło zasilania paneli słonecznych, akumulatorów do pojazdów rekreacyjnych i akumulatorów do silników zaburtowych. Nadają się również do obsługi narzędzi podczas konserwacji instalacji solarnych. Akumulatory te charakteryzują się niskimi wymaganiami konserwacyjnymi, wysoką wydajnością i długą żywotnością.

Często zadawanym pytaniem jest, czy całkowite rozładowanie akumulatora litowo-jonowego jest szkodliwe. W tym artykule przyjrzymy się temu zagadnieniu szczegółowo, przedstawimy szczegółowe informacje na temat skutków całkowitego rozładowania akumulatorów litowo-jonowych i zaproponujemy najlepsze praktyki umożliwiające ich optymalne wykorzystanie i konserwację.

informacje o cyklach ładowania

Cykl ładowania to proces, w którym akumulator jest ładowany od stanu rozładowania do stanu pełnego naładowania, a następnie ponownie rozładowywany. Na przykład, jeżeli wykorzystasz połowę pojemności akumulatora, a następnie naładujesz go do pełna, będzie to liczone jako połowa cyklu ładowania.

W przypadku akumulatorów litowo-jonowych cykl ładowania mierzony jest zazwyczaj od 0% do 100% naładowania. Należy pamiętać, że każdy pełny cykl ładowania akumulatora powoduje ogólne pogorszenie jego pojemności w miarę upływu czasu. Degradację tę często mierzy się liczbą cykli ładowania, jakie akumulator może przejść, zanim jego pojemność znacznie spadnie.

Czy całkowite rozładowanie akumulatora litowo-jonowego jest szkodliwe?

Zasadniczo nie zaleca się całkowitego rozładowywania akumulatora litowo-jonowego. Całkowite rozładowanie akumulatora litowo-jonowego może spowodować nieodwracalne uszkodzenia i skrócić jego ogólną żywotność. Akumulatory litowo-jonowe są zaprojektowane do pracy w określonym zakresie napięć. Całkowite rozładowanie może spowodować spadek napięcia poniżej bezpiecznego progu, co może prowadzić do problemów, takich jak degradacja ogniwa, utrata pojemności, a nawet zagrożenia bezpieczeństwa.

Aby przedłużyć żywotność akumulatorów litowo-jonowych, należy w miarę możliwości unikać ich całkowitego rozładowania. Większość nowoczesnych urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony, laptopy i Akumulatory litowo-jonowe Timeusb Deep Cycle posiadają zintegrowane systemy zarządzania baterią, które zapobiegają całkowitemu rozładowaniu baterii. Zaleca się ładowanie urządzeń, zanim poziom naładowania baterii osiągnie krytycznie niski, aby zapewnić długą żywotność i wydajność akumulatora litowo-jonowego.

Akumulatory litowe Timeusb Deep Cycle LiFePO4 mają żywotność 4000 cykli przy 100% rozładowaniu, bez wpływu na wydajność akumulatora. W tym stanie akumulator może być używany przez 10 lat. Jeśli jednak akumulator nie zostanie całkowicie rozładowany, jego żywotność będzie dłuższa.

Akumulator litowy Timeusb 12V 140Ah z zabezpieczeniem przed niską temperaturą

ładunek głębinowy kontra ładunek płaski

Głębokie ładowanie i płytkie ładowanie odnoszą się do głębokości rozładowania występującego podczas użytkowania akumulatorów, zwłaszcza akumulatorów litowo-jonowych.

• bomba głębinowa: Dzieje się tak, gdy akumulator zostanie znacznie rozładowany przed ponownym naładowaniem. W przypadku akumulatorów litowo-jonowych głębokie ładowanie oznacza, że ​​przed ponownym ładowaniem akumulator jest rozładowywany do stosunkowo niskiego poziomu pojemności, np. 20% lub mniej. Głębokie ładowanie może spowodować większe obciążenie akumulatora, co może z czasem prowadzić do jego szybszego zużycia.
• Ładunek płaski: Natomiast ładowanie rozładowane polega na ładowaniu akumulatora, gdy został on tylko częściowo rozładowany. W przypadku akumulatorów litowo-jonowych może to oznaczać konieczność ponownego naładowania akumulatora, gdy jego pojemność wynosi 50% lub więcej. Ładowanie na płasko zazwyczaj mniej obciąża akumulator i może przyczynić się do wydłużenia jego żywotności.

Bateria litowa zazwyczaj wytrzymuje od 300 do 500 cykli ładowania. Przyjmując, że pełne rozładowanie daje pojemność X, baterie litowe mogą dostarczyć lub uzupełnić całkowitą moc od 300X do 500X w ciągu swojego okresu użytkowania, jeśli nie uwzględnimy spadku pojemności po każdym cyklu ładowania. Jeśli za każdym razem wykorzystuje się połowę pojemności, akumulatory te można ładować od 600 do 1000 razy, a jeśli za każdym razem wykorzystuje się 1/8 pojemności, można je ładować od 2400 do 4000 razy.

Jeden Akumulator litowo-jonowy Timeusb LiFePO4 o głębokim cyklu wytrzymuje 4000 cykli przy rozładowaniu do 100% pojemności. Jeśli za każdym razem wykorzystasz połowę pojemności, akumulator Timeusb można ładować 8000 razy, a jeśli za każdym razem wykorzystasz 1/8 pojemności, można go ładować 32000 razy.

W rezultacie nie da się przewidzieć, ile razy należy ładować baterię litową, jeśli czynności te wykonuje się losowo. Zasadniczo, niezależnie od sposobu ładowania akumulatora litowego, zawsze dodaje się do niego 300–500 razy więcej energii. Można zatem wnioskować, że żywotność baterii litowej zależy od jej całkowitego naładowania, a nie od liczby ładowań. Zarówno głębokie rozładowanie, jak i ładowanie ciągłe mają podobny wpływ na żywotność baterii litowej.

Akumulatory litowe lepiej sprawdzają się przy płytkim rozładowywaniu i płaskim ładowaniu. Głębokie rozładowanie baterii litowych jest konieczne tylko w przypadku, gdy moduł zasilania urządzenia jest skalibrowany do pracy z bateriami litowo-jonowymi. Dlatego urządzenia zasilane bateriami litowo-jonowymi nie są ograniczone tym procesem i można je ładować w dowolnym momencie bez wpływu na żywotność baterii.

Płytkie cykle ładowania są zaprojektowane tak, aby akumulatory dostarczały krótkie serie energii i aby nie można było z nich korzystać przez dłuższy czas, dopóki nie zostaną w pełni naładowane. Głębokie rozładowanie zapewnia, że ​​akumulator wytrzyma długotrwałe użytkowanie, osiągając poziom rozładowania znacznie poniżej 50%, zanim konieczne będzie jego ponowne naładowanie.

Należy pamiętać, że akumulatory o płytkim cyklu nie lubią być rozładowywane przez dłuższy czas. Aby utrzymać akumulator w stanie rozładowanym i wydłużyć jego żywotność, należy zainstalować układ kontroli rozładowania, który wyłączy akumulator, gdy zostanie rozładowany do około 50% i naładuje go tak szybko, jak to możliwe. Ponadto inteligentny monitor ładowania/rozładowania jest kluczowy dla utrzymania funkcjonalności akumulatora o głębokim cyklu lub akumulatora o płytkim cyklu.

Jak przechowywanie danych wpływa na żywotność baterii?

Ze względu na minimalną utratę pojemności w czasie bezczynności, w porównaniu z innymi typami akumulatorów, akumulatory litowo-jonowe stanowią jedną z najwygodniejszych opcji magazynowania energii słonecznej. Jest to szczególnie korzystne w miejscach, w których energia słoneczna jest rzadko wykorzystywana, np. w domkach letniskowych, ze względu na niski współczynnik samorozładowania.

Sposób przechowywania baterii może znacząco wpłynąć na jej żywotność. Oto kilka ważnych czynników, które należy wziąć pod uwagę:

1.Temperatura: Wysokie temperatury mogą przyspieszyć degradację materiałów, z których zbudowana jest bateria, co skróci jej żywotność. Podobnie przechowywanie akumulatorów w ekstremalnie niskich temperaturach może mieć wpływ na ich wydajność. Najlepiej przechowywać baterie w umiarkowanej temperaturze, aby zachować ich sprawność.

2. Poziom naładowania: Przechowywanie baterii Pozostawianie akumulatorów w pełni naładowanych lub całkowicie rozładowanych przez dłuższy czas może niekorzystnie wpłynąć na ich żywotność. Na przykład baterie litowo-jonowe najlepiej przechowywać na poziomie naładowania ok. 50%, aby zminimalizować ich degradację.

3. Wilgotność: Nadmierna wilgoć może powodować korozję i uszkodzenie wewnętrznych elementów akumulatora. Przechowywanie akumulatorów w suchym środowisku jest ważne dla ich żywotności.

4. Ochrona przed uszkodzeniami fizycznymi: Ochrona akumulatorów przed uszkodzeniami fizycznymi, takimi jak uderzenia lub zgniecenia, ma kluczowe znaczenie. Jakiekolwiek uszkodzenia fizyczne mogą naruszyć integralność akumulatora i skrócić jego żywotność.

5. Zabezpieczenie przed zwarciami: Przechowywanie akumulatorów w sposób zapobiegający przypadkowym zwarciom jest istotne dla bezpieczeństwa i zachowania sprawności akumulatorów.

6. Unikaj długotrwałego braku aktywności: Jeżeli akumulator nie jest używany przez dłuższy czas, może dojść do jego samoczynnego rozładowania i zmian chemicznych, które mogą wpłynąć na jego zdolność do utrzymywania ładunku.

Podsumowując, warunki przechowywania odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu żywotności akumulatora. Prawidłowe przechowywanie obejmuje utrzymywanie umiarkowanej temperatury, przechowywanie przy odpowiednim poziomie naładowania, ochronę przed uszkodzeniami fizycznymi i zwarciami, a także unikanie długotrwałego bezczynności. Przestrzeganie tych wskazówek może pomóc wydłużyć czas pracy baterii i jej wydajność.

Jak dbać o zdrowie akumulatora litowo-jonowego

Ważne jest, aby wiedzieć, jak dbać o kondycję baterii litowych podczas ładowania. „Żywotność baterii” odnosi się do czasu, w którym urządzenie może działać bez konieczności ładowania, natomiast „żywotność baterii” odnosi się do czasu, po którym konieczna będzie wymiana baterii. Wszystkie czynności wykonywane na urządzeniu mają istotny wpływ na czas pracy baterii i jej trwałość. Niezależnie od sposobu użytkowania, istnieją sposoby na wydłużenie żywotności baterii.

Wydłużenie żywotności baterii pozwala zmniejszyć negatywny wpływ na gospodarkę i środowisko związany z produkcją nowych baterii, w tym zużycie surowców, wpływ wydobycia, emisję gazów cieplarnianych i utylizację zużytych baterii.

Ważne jest, aby nie tylko zrozumieć, co utrzymuje aktualny poziom naładowania akumulatora, ale również, jak prawidłowo dbać o akumulator, co jest równie ważne. Dzięki temu akumulator pracuje wydajniej. Oto kilka wskazówek, jak dbać o zdrowie akumulatorów litowo-jonowych:

1. Stosuj cykle częściowego rozładowania

Akumulatorów litowo-jonowych nie należy zbyt często całkowicie rozładowywać ani ładować (głębokie rozładowanie). Wykorzystanie jedynie 20% lub 30% pojemności akumulatora przed ponownym ładowaniem znacznie wydłuży jego żywotność. Pięć do dziesięciu płytkich cykli rozładowania odpowiada w przybliżeniu jednemu pełnemu cyklowi rozładowania.

2. Unikaj wysokich prądów ładowania i rozładowywania

Wysokie prądy ładowania i rozładowywania skracają żywotność akumulatora, ponieważ stanowią dla niego duże obciążenie.

3.Unikaj bardzo głębokich rozładowań

Bardzo głębokie rozładowania mogą nieodwracalnie uszkodzić akumulator litowo-jonowy, powodując zwarcie wewnętrzne, co może sprawić, że akumulator stanie się bezużyteczny i niebezpieczny.

4. Ogranicz temperaturę akumulatora

Minimalizowanie skrajnych temperatur akumulatora, a zwłaszcza unikanie ładowania w temperaturach poniżej 0°C, poprawia jego kondycję. Ładowanie w temperaturach poniżej zera może powodować osadzanie się metalu, co może skutkować wewnętrznym zwarciem, przez co akumulator staje się niestabilny i niebezpieczny.

5. Unikaj ładowania baterii litowych do 100% pojemności

Obniżenie napięcia ładowania konserwacyjnego może poprawić cykl i żywotność akumulatora kosztem pojemności. Obniżenie napięcia ładowania konserwacyjnego o 100–300 mV może wydłużyć czas życia cyklu od 2 do 5 razy lub więcej.

6. Unikaj przeciążania

Przeładowanie może przyspieszyć nieodwracalną utratę pojemności i spowodować wewnętrzne osadzanie się metalu, co może skutkować wewnętrznym zwarciem, przegrzaniem i niestabilnością.

7. Unikaj wysokiej wilgotności

Przechowywanie lub używanie akumulatorów litowo-jonowych w środowisku o dużej wilgotności może mieć wpływ na żywotność i wydajność akumulatora.

8. Używaj odpowiedniej ładowarki akumulatorów

Napięcie ładowania konserwacyjnego i mechanizm zakończenia ładowania ładowarki akumulatorów odgrywają istotną rolę w wydłużeniu żywotności akumulatora. Ładowarki o niższym napięciu buforowym mogą wydłużyć żywotność akumulatora. Ładowarki wykorzystujące technikę kończenia ładowania przy minimalnym prądzie ładowania mogą również wydłużyć żywotność akumulatora.

Stosowanie ładowarki przeznaczonej do akumulatorów litowo-jonowych może pomóc w regulacji poziomu naładowania i ograniczeniu uszkodzeń akumulatora. Najlepszym wyborem jest ładowarka dołączona do akumulatora. Oto zalecane napięcie ładowania.

Ładowarki akumulatorów litowo-jonowych Timeusb LiFePO4 są przeznaczone do prawidłowego ładowania baterii litowych i zapewniają wielostopniową ochronę przed przegrzaniem, odwrotną polaryzacją, zwarciem wyjściowym, nadmiernym prądem i nadmiernym napięciem wyjściowym.

Wniosek

Podsumowując, całkowite rozładowanie akumulatora litowo-jonowego może mieć szkodliwy wpływ na jego ogólny stan techniczny i wydajność. Dzięki zrozumieniu skutków głębokiego rozładowania i stosowaniu się do najlepszych praktyk użytkowania i konserwacji akumulatorów użytkownicy mogą wydłużyć żywotność swoich akumulatorów litowo-jonowych i zoptymalizować ich wydajność. Wdrażając te praktyki, użytkownicy mogą mieć pewność, że ich urządzenia i systemy zasilane akumulatorami litowo-jonowymi będą działać niezawodnie i wydajnie przez wiele lat.

Stosując się do tych wytycznych, możesz podejmować świadome decyzje dotyczące użytkowania i pielęgnacji akumulatorów litowo-jonowych, maksymalizując ich żywotność i wydajność.

W artykule tym przedstawiono kompleksowy przewodnik ułatwiający zrozumienie skutków całkowitego rozładowania baterii litowo-jonowych oraz praktyczne zalecenia dla użytkowników, dzięki którym będą mogli zadbać o sprawność źródła zasilania swoich urządzeń.