Bedenken hinsichtlich der Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie - Bedenken und Änderungen

Die Lithium-Ionen-Batterie ist eine wiederaufladbare Sekundärbatterie, die durch Aufladen Strom zurückgewinnen und kontinuierlich elektrische Energie freisetzen kann. Lithium-Ionen-Akkus haben im Vergleich zu anderen Akkus eine schnellere Laderate und eine längere Lebensdauer. Nach längerem Gebrauch verliert die Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien jedoch allmählich und die für das vollständige Laden erforderliche Zeit wird. Schließlich verliert der Lithium-Ionen-Akku seine Ladekapazität vollständig und wird zu einem leeren Akku.

Warum stirbt der Lithium-Ionen-Akku?

Experimente haben gezeigt, dass es viele Gründe gibt, die zum Tod einer Lithium-Ionen-Batterie führen, was zum Verlust der Kapazität der Lithium-Ionen-Batterie führt. Die Hauptgründe für den Kapazitätsverlust von Lithium-Ionen-Batterien sind folgende:

Die negative Elektrodenoberfläche der Lithiumionenbatterie ist mit Lithium beschichtet. Während des Ladevorgangs können Lithiumionen von der positiven Elektrode der Batterie auf dem Graphit der negativen Elektrode adsorbiert werden und einen Festelektrolyt-Grenzflächenfilm auf der Oberfläche der negativen Elektrode bilden. Diese Art von Film wird als SEI-Film bezeichnet, der hauptsächlich aus Lithiumoxid und Lithiumcarbonat besteht. Die chemische Reaktion ist hauptsächlich aktiv, wenn die Batterie mit einer niedrigen Spannung (weniger als 3,92 V) oder einer hohen C-Rate (mehr als 1 ° C) geladen wird. Während der Lade- und Entladezyklus des Akkus fortgesetzt wird, wird der SEI-Film immer dicker, was schließlich das normale Laden und Entladen des Akkus behindert.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Elektrolytoxidation der positiven Elektrode der Lithium-Ionen-Batterie: Der Hauptgrund für dieses Phänomen ist, dass die Temperatur zu hoch oder die Spannung zu hoch ist (mehr als 4,1 V). Diese Reaktion führt dazu, dass die Batterie schnell entartet und sich gegen Ende der Lebensdauer schneller bewegt.

Um die Lebenserwartung von Lithium-Ionen-Batterien zu messen, haben Experten die Coulomb-Effizienz (CE) erfunden. Im Allgemeinen ist die Lebensdauer der Batterie umso länger, je höher der CE-Wert der Batterie ist. Der perfekte CE-Wert der Batterie ist 1,0, und die Batterie mit dem CE-Wert von 0,9999 ist bereits sehr gut. Gegenwärtig kann eine lithiumtitanat-batterie mit dem besten CE-Wert eine Lebensdauer von etwa 10000 Zyklen bieten, aber ihre Kosten und ihr Energieverhältnis sind nicht zufriedenstellend.

Zusätzlich zu den obigen zwei Gründen sind jedoch die mechanische Verschlechterung der Elektrode oder der Verlust des Stapeldrucks in der Taschenbatterie auch die Gründe für den Verlust der Batteriekapazität. Dieses Problem wird normalerweise gelöst, indem das Design der Batterie verbessert oder Elektrolytadditive hinzugefügt werden.

Töten Sie Ihren Lithium-Ionen-Akku?

Die unangemessene Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien verschlimmert den Tod von Batterien. Der Preis für Lithium-Ionen-Batterien ist im Allgemeinen teuer. Um die Rolle der Batterie zu maximieren und die Kostenleistung der Batterie zu verbessern, sollten Batteriebenutzer lernen, wie sie die Lebensdauer der Batterie verlängern können.

Zunächst müssen Sie das Problem der Batterieerwärmung lösen, da hohe Temperaturen die parasitäre Reaktion des Elektrolyten in der Lithium-Ionen-Batterie verschlimmern und zu einem irreversiblen Verlust der Batteriekapazität führen. Bei der Lagerung von Lithium-Ionen-Batterien sollten die Batterien an einem kühlen und trockenen Ort (5 25 bis 25 ℃) aufbewahrt werden. Vermeiden Sie bei Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien, dass die Batterien hohen Temperaturen über 60 ° C ausgesetzt werden. Neben dem Einfluss der Umgebungstemperatur gibt der Akku selbst beim Laden und Entladen viel Wärme ab, insbesondere bei schnellem Laden und hoher Leistung. Um dies so weit wie möglich zu vermeiden, können Sie versuchen, mit einer niedrigeren Rate (weniger als 1 c) zu laden, wodurch die Lebensdauer des Akkus effektiv verlängert werden kann. Verwenden Sie keine sogenannten Schnellladegeräte, die normalerweise behaupten, einen Lithium-Ionen-Akku innerhalb einer Stunde vollständig aufzuladen. Obwohl das Schnellladegerät den Lithium-Ionen-Akku schneller auflädt, wird Ihr Lithium-Ionen-Akku durch die Verwendung dieses Ladegeräts zweifellos zerstört.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Eine andere Sache, die Sie lösen müssen, ist der Ladezustand von Lithium-Ionen-Batterien. Viele Menschen sind es gewohnt, den Akku zu 100% aufzuladen, was die Kapazität des Lithium-Ionen-Akkus maximieren kann, aber die Lebensdauer des Akkus beeinträchtigt. Die Verschlechterungseffizienz der Batterie bei Hochspannung wird beschleunigt (mehr als 4,1 V). Wenn die Ladekapazität der Batterie unter 80% geregelt wird, wird die parasitäre Reaktion der Batterie wirksam unterdrückt und die Batterielebensdauer wird länger. Wenn Sie Ihren Lithium-Ionen-Akku längere Zeit im Leerlauf betreiben möchten, kann eine Steuerung des Leistungspegels zwischen 30% und 60% auch die Lebensdauer des Akkus schützen.

Ändert sich die Lebenserwartung des Lithium-Ionen-Akkus?

Ja, natürlich wird die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien stark von ihrer Verwendung und der Umgebung, in der sie verwendet werden, beeinflusst. Die Kapazität eines Lithium-Ionen-Akkus kann nach tiefen Lade- und Entladezyklen mit hoher Intensität leicht beschädigt werden. Wenn der Lithium-Ionen-Akku hohen Temperaturen ausgesetzt oder überhitzt ist, ist sein Verschlechterungseffekt sehr offensichtlich.

Durch angemessene Verwendung und Lagermethoden können wir Lithium-Ionen-Batterien so lange wie möglich am Leben erhalten. Bei Verwendung des Akkus ist es nicht erforderlich, den Akku zu 100% vollständig aufzuladen. Auf diese Weise wird die Batteriespannung nicht zu hoch und die parasitäre Reaktion wird verringert. Ebenso sollten wir bei der Verwendung und Lagerung der Batterie auf die Temperatur der Arbeitsumgebung der Batterie achten und die Batterie mit niedrigerer C-Rate wählen. Diese Methoden können die Erwärmung der Batterie so weit wie möglich reduzieren. Außerdem muss beim Lagern des Akkus etwas Strom für den Akku reserviert werden, damit die Spannung nicht zu niedrig bleibt. Bei der Langzeitlagerung muss ein Teil des Lithium-Ionen-Akkus mindestens drei Monate lang aufgeladen werden, um einen Stromverlust zu vermeiden.

Jeder hofft, dass die Lebenserwartung seiner Lithium-Ionen-Batterien länger wird. Schließlich ist der Preis für Lithium-Ionen-Batterien relativ hoch, und niemand ist bereit, sie aufgrund von Batterieverschlechterungen häufig durch neue Lithium-Ionen-Batterien zu ersetzen. Daher müssen Benutzer verstehen, wie sich lithiumbatterien verschlechtern und wie die Auswirkungen von Verschlechterungseffekten minimiert werden können. Ich hoffe, Sie finden diesen Artikel hilfreich.