Kapazitätsverlust der Lithiumbatterie

Es gibt so viele Menschen, die Lithium-Ionen-Batterien als das Sorgenkind der modernen Elektronik bezeichnen. Dies liegt daran, dass diese Batterien nach einigen Stunden dazu neigen, Ihren Laptop saftfrei zu machen. Sie werden zu einem unerwarteten Zeitpunkt auf der Suche nach Steckdosen sein. Außerdem sind sie auch der Grund, warum Telefone schnell sterben, wenn Sie mit Freunden telefonieren.

Ein Problem, das nicht so offensichtlich ist wie das Problem dieser Batterien mit geringer Kapazität, ist jedoch das Problem der Langlebigkeit. Sowohl neue Lithium-Polymer- als auch Lithium-Ionen-Batterien haben die schlechte Angewohnheit, nach einiger Zeit leicht an Kapazität zu verlieren, oder sie sterben im Grunde genommen ab.

Jedes bekannte Batterieproblem ist per Definition automatisch ein chemisches Problem. In einer viel gesünderen Batterie fließen die Ionen frei zwischen einer Anode und einer Kathode.

Wenn eine Batterie geladen wird, werden die Ionen von der Kathode zur Anode gedrückt, und bei Verwendung der Batterie wird praktisch der gesamte Fluss zurückgesetzt. Durch diesen gesamten Prozess verschleißt die Kathode im Laufe der Zeit, was zu einer verringerten Kapazität führt

Zu beachten ist, dass eine High-End-lithium-polymer-batterie nach etwa tausend Ladezyklen etwa zwanzig Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität verlieren kann.

Ein besserer Weg, all dies zu verstehen, besteht darin, zu begründen, dass Sie jedes Mal, wenn Sie Ihren Laptop aufladen, einige Sekunden weniger als die maximale Lebensdauer des Akkus benötigen. Sowohl Hitze als auch unregelmäßiges Laden tragen dazu bei, diese Verschlechterung zu beschleunigen

Außerdem verschlechtern sich die Batterien, wenn sie nicht verwendet werden. Laut Cadex Electronics kann ein vollständig geladener Akku nach einem Jahr regelmäßiger Lagerung im Grunde genommen ungefähr zwanzig Prozent seiner Kapazität verlieren.

In der Zwischenzeit kann ein leerer Akku schließlich in eine tiefe Entladung fallen. Dadurch kann der Akku nie wieder aufgeladen werden. Die beste Wahl für einen langfristigen Batteriespeicher ist jedoch, die Ladung auf fünfzig Prozent zu senken.

Außerdem müssen Sie den Akku aus dem Gerät entfernen, damit er kühl bleibt. Bei idealen Lagerbedingungen kann der Akku aber auch nach etwa drei bis vier Jahren leer sein.

Verständnis von Kapazitätsverlust

Ein Kapazitätsverlust, der auch als Kapazitätsschwund bezeichnet werden kann, ist ein Ereignis, das bei der Verwendung von wiederaufladbaren Batterien beobachtet wird. Hier verringert sich das Ladevolumen, das eine Batterie bei ihrer Nennspannung liefern kann, mit jedem Gebrauch.

Bereits im Jahr 2003 wurde berichtet, dass der regelmäßige Bereich des Kapazitätsverlusts bei Lithium-Ionen-Batterien nach etwa fünfhundert Lade- und Entladezyklen praktisch zwischen 12,4% und 24,1% lag.

Dies ergibt grundsätzlich einen durchschnittlichen Kapazitätsverlust pro Zyklusbereich von etwa 0,025 bis 0,048% für jeden Zyklus. Der Kapazitätsverlust in Lithiumbatterien erfolgt jedoch durch verschiedene Stressfaktoren, die die Entladungsrate C, den SoC: Ladezustand und die Umgebungstemperatur nicht ausschließen.

Während der Kapazitätsverlust stark von der Temperatur abhängt, steigen seine Alterungsraten mit abnehmender Temperatur unter 25 ° C. Und wenn es über 25 ° C liegt, wird das Altern durch Temperaturerhöhung erleichtert.

Darüber hinaus ist der Kapazitätsverlust empfindlich gegenüber C-Raten, und erhöhte C-Raten führen grundsätzlich zu einem schnelleren Kapazitätsverlust in jedem Zyklus.

Auch dominieren chemische Abbau-Mechanismen den Kapazitätsverlust bei niedrigen C-Raten, während der mechanische Abbau die hohen C-Raten dominiert.

Der Energiespeicher der Batterie kann jedoch leicht in drei Hauptabschnitte unterteilt werden, die als bezeichnet werden:

· Die verfügbare Energie, die automatisch abgerufen werden kann

· Eine leere Zone, die ausreichend nachgefüllt werden kann und

· Der Gesteinsgehalt oder unbrauchbare Teil, der inaktiv ist.

Was bewirkt, dass eine Batterie verblasst?

Die Batterien verblassen vom ersten Tag an, an dem sie hergestellt werden. Neue Batterien sollten eine hundertprozentige Kapazität liefern können, und die meisten Teile, die verwendet werden, arbeiten mit weniger.

Während der Gesteinsgehalt des Akkus stetig wächst, verkürzt sich die Ladezeit aufgrund der Tatsache, dass weniger gefüllt werden muss. Schnellere Ladezeiten bei verblichenen Batterien machen sich bei Batterien auf Nickelbasis leicht bemerkbar.

Eine geringere Fähigkeit zur Ladungsübertragung, die den Fluss freier Elektronen stoppt, verlängert jedoch die Ladezeit bei gealterten Lithiumbatterien. In einigen Fällen ist die Reduzierung linear, und der Kapazitätsschwund ist meistens eine Funktion des Alters und der Zykluszahl

Es ist anzumerken, dass eine Tiefenentladung die Batterien stärker belastet als eine Teilentladung. Daher ist es besser, die Batterien nicht vollständig zu entladen, sondern häufiger zu laden. Eine periodische Konkurrenzentladung wird nur bei Batterien auf Nickelbasis empfohlen.

Es wird empfohlen, den Speicher und auch intelligente Batterien als Teil der Kalibrierung zu steuern.

Batterien auf Nickelbasis und Lithiumbatterien liefern ungefähr dreihundertfünfhundert Entlade- und Ladezyklen, bevor die Kapazität schließlich unter achtzig Prozent fällt.

So verlängern Sie lithium-batterien

Es gibt einige Schritte, um die Lebensdauer Ihrer Lithium-basierten Batterien zu verlängern. Dazu gehören:

· Da sich die Batterien mit der Zeit verschlechtern, ist es nicht ideal, eine Ersatzbatterie zu erwerben, da diese nicht länger hält als die von Ihnen verwendete. Besorgen Sie sich anstelle eines Ersatzakkus eine Lithiumbatterie mit hoher Kapazität und fragen Sie nach den kürzlich hergestellten.

· Im Gegensatz zu NiCad-Akkus haben lithium-akkus keinen Ladespeicher. Dies bedeutet, dass keine tiefen Entladezyklen erforderlich sind. Es gibt jedoch eine Ausnahme. Nach 30 Ladevorgängen sollten sich Lithiumbatterien fast vollständig bis zu ihrem Abschaltpunkt entladen und erneut aufladen. Die Leistungsanzeige wird schließlich neu kalibriert

· Sollte Ihre Lithiumbatterie unter einer Spannung von 2,5 pro Zelle entladen werden, öffnet sich der in der Batterie erzeugte Sicherheitskreis und die Batterie ist leer. Entladen Sie Ihre Lithiumbatterie nicht tief.

Abschließende Gedanken

Die bekannten Lithium-Ionen-Batterien sind sehr große Verbesserungen gegenüber dem vorherigen Batterietyp, der zu einem bestimmten Zeitpunkt hergestellt wurde.

Während Lithiumbatterien noch nicht vollständig ausgereift sind, verbessern sie sich immer noch. Einige bemerkenswerte Entwicklungen wurden in Bezug auf Sicherheit und Langlebigkeit vorgenommen, während die Kapazität schrittweise erhöht wurde.