Kuidas liitiumakusid õigesti kasutada? Kuidas liitiumaku eluiga pikendada?
1. Algteadmised
(1) Varasematel laetavatel akudel, näiteks nikkel-kaadmiumakudel, on mäluefekt. Kui akut ei kasutata ja laadimist alustatakse, siis järgmisel korral, kui see tühjendatakse ja sellesse kohta asetatakse, ei saa seda enam asetada, mille tulemusena väheneb aku mahutavus; kui aku pole täielikult laetud, hakkab see tühjenema, siis järgmine kord laetakse ja siis laetakse sellesse kohta , Seda ei saa laadida, mis toob kaasa ka võimsuse vähenemise. Seetõttu on nikkel-kaadmiumpatareide ja muude mäluefektiga akude puhul parim viis nende kasutamiseks laadida, kui need on ammendatud, ja kasutada neid, kui need on täis.
Liitiumakudel seda efekti ei ole. Vastupidi, liitiumaku täislaadimine ja tühjendamine kahjustab oluliselt liitiumaku mahtuvust. Seetõttu ei pea liitiumakut täielikult laadima.
(2) Liitiumakud on äärmiselt kahjulikud olenemata sellest, kas need on üle laetud või tühjenenud. Kui see on üle laetud, kahjustab see jäädavalt liitiumaku mahtuvust; kui see on üle laetud, võivad tekkida sellised ohud nagu plahvatus. Siiski ei ole ülelaadimise ohtu, kui liitiumaku seade on üleöö vooluvõrku ühendatud, sest loomulikult lõpetavad need seadmed laadimise või vähendavad voolu väga madalale tasemele, kui need on täielikult laetud (ainult selleks, et korvata väikest energiatarve üleöö). Tegelikult on kümnedollarilisel 18650 liitiumakul, mida tavaliselt isetegemisel kasutan, sisseehitatud kaitseplaat, nii et see on kindlasti mobiiltelefonides ja nii edasi.
Kui see on liiga tühjenenud, ei saa liitiumakut enam laadida ja seda ei saa otse kasutada. Spetsiaalseks aktiveerimiseks tuleb see lahti võtta; kui see on üle tühjendatud, on see täielikult"nälga surnuks" ja täiesti kasutuskõlbmatu. Seetõttu, kuna liitiumaku endal on teatud isetühjenemise määr, tuleb enne liitiumaku seadme pikaajalist ladustamist tagada, et seadmel oleks teatud võimsus, et vältida aku nälgimist; pärast teatud aja möödumist kontrollige, kas seda on vaja uuesti laadida.
(3) Liitiumaku eluiga on tõepoolest seotud laadimisvooluga (või laadimiskiirusega). Seetõttu võib öelda, et liitiumaku eluiga on seotud toiteallikaga. Üldiselt on liitiumakude kasutusiga lühem, kui kasutada kiirlaadimist. Kuid seni, kuni vool ei ületa täislaadimise mahtu 1 tunni jooksul, ei ole laadimiskiiruse mõju elueale märkimisväärne.
Ainuke"probleem" toitepankade, arvuti USB-portide jms kasutamisel on toiteallika vool suhteliselt väike ja laadimine väga aeglane; aku kasutusaja seisukohalt ei ole see kahjulik. Kui välja arvata äärmiselt kehvad laadijad, siis tänapäeval'seadmed põhimõtteliselt'laadimisvooluallikat ei võta, erinevalt algusaegadest peab iga mobiiltelefoni aku olema varustatud spetsiaalse laadijaga. Vastupidi, aeglasem laadimisvool kaitseb akut paremini.
(4) Liitiumakusid on kõige parem kasutada toatemperatuuril. Liitiumakude kasutamine kõrgel temperatuuril, nende laadimine või pikaajaline ladustamine vähendab võimsust jäädavalt. Liitiumaku laadimine madalal temperatuuril (<0°c) põhjustab="" püsivaid="" kahjustusi,="" kuid="" ainult="" madalal="" temperatuuril="" kasutamisel="" väheneb="" aku="" võimsus="" põhimõtteliselt="" ajutiselt="" ja="" see="" taastub="" normaalse="" temperatuuri="" taastamisel.="" liitiumakude="" hoidmisega="" madalamal="" temperatuuril="" pole="" probleemi,="" kuid="" liiga="" madalal="" temperatuuril="" neid="" liiga="" kaua="" säilitada="" ei="">
2. Täpsemad teadmised
Tühjenemise sügavus iga kord. Näiteks iga kord, kui laadite 0% kuni 100% ja seejärel laadite 0% -ni või alustate laadimist, kui aku on 20%, ja eemaldage vooluvõrgust, kui aku on 80%. See ei ole sama;
Laetud olek (State of Charge), mida tavaliselt nimetatakse elektrienergiaks. Sama DoD puhul võib keskmine SoC olla erinev. Näiteks kui akut hoitakse vahemikus 40% kuni 100% ja akut hoitakse vahemikus 20% kuni 80%, kuigi laadimis- ja tühjenemissügavus on sama, on mõju akule erinev erineva laadimisoleku tõttu ;
Tasu määr (tasu määr). Kui laadimisvooluga saab aku täis laadida 1 tunniga, siis ütleme, et laadimiskiirus on keskmiselt 1C; kui laadimisvooluga saab aku täis laadida 2 tunniga, siis ütleme, et laadimiskiirus on keskmiselt 0,5C; ja nii edasi;
Temperatuur (Temperature);
Tsüklite arv. Ilmselgelt on kakssada tsüklit rattaga sõitmine kaduvam kui sada tsüklit...
Lisaks on mõned tegurid, mis on peaaegu väljaspool meie kontrolli. Näiteks toimub liitiumaku kasutamise algfaasis tahke elektrolüüdifaasi liidese kile (SEI-kile) moodustamise protsess. See protsess kulutab teatud koguse liitiumiioone. Kuni akut on vaja kasutada, ei saa sellest protsessist mööda minna, nii et me ei pea' sellele liiga palju mõtlema.
Kalendri vananemine ja tsükliline vananemine on põhimõtteliselt sõltumatud. Seega, kui seade saab otse kasutada välist toiteallikat ilma liitiumakut laadimata ja tühjendamata, saab vältida tsüklilist vananemist, mis on liitiumaku elueale kasulik. Kuid millisesse SoC-sse peaksime jääma? Seda arutatakse allpool: kvalitatiivne seadus erinevate tegurite mõju kohta liitiumakude eluea kadumisele.
(1) Laadimisseisukord
Uuringud on näidanud, et kui SoC on madalam, hilinevad nii kalendri kui ka tsükli vananemine. Seega, kui tahame liitiumakude eluea vähenemist minimeerida, peaksime hoidma selle võimsust madalal. Näiteks kui soovite, et seade kasutaks otse välist toiteallikat ilma liitiumakut laadimata ja tühjendamata, on parem hoida võimsus 40% kui 60%.
Nii et seni, kuni kasutamine nõuab luba, kas mida madalam aku, seda parem? See sõltub sellest, kas lasete liitiumakul mitte osaleda laadimises ja tühjenemises (nt ootel hoidmine või ainult välise toite kasutamine (praegu ainult kalendervanandamine)) või lasete tal osaleda laadimises ja tühjenes (tsüklilisel vananemisel on domineeriv seekord).
Esimesel juhul on võimsus tõepoolest võimalikult väike. Kui aga aku on liiga tühi, on aku laadimise unustamisest tingitud nälgimise oht veelgi suurem. Tingimusel, et aku ei sure nälga, on kaitseefekt parem, kui aku tühjeneb 5% või isegi 0% lähedale ja seejärel hoiule.
Viimasel juhul on olukord veidi keerulisem. Kui aku on liiga tühi, suureneb aku sisetakistus. Tehkem' selle varjatud probleemi illustreerimiseks äärmuslik hüpotees. Teatud aku mahutavus on 10Wh. Selle sisetakistus on väga kõrge, kui selle võimsus on 0–10%, nii et kui salvestate 1 Wh võimsust 0% kuni 10% laadimiseks, saate selle väljavõtmisel kasutada ainult 0,1 Wh ja ülejäänud 0,9 Wh töötab seadmes. Kui see muutub aku soojuseks. Sel ajal saime efektiivseks kasutuseks vaid 0,1 Wh, kuid põhjustasime aku tsüklilise vananemise 1 Wh. Sisetakistus on madal, kui selle võimsus on vahemikus 98% kuni 100%. Kuigi aku tsükliline vananemine 98%-lt 100%-le on vaid 0,2Wh, tekitab see kasutamise ajal vähem soojust ja võib saada ka efektiivse väärtuse 0,1Wh. kasutada. Kuigi sama 0,2 Wh aku vananemine suure võimsusega on suurem kui samaväärne 0,2 Wh madala võimsusega, vananeb see tõenäoliselt ka vähem kui tegelik 1 Wh väikese võimsusega.
Piiratud andmete hulgast, mida ma leian, ei saa ma öelda, kas aku laetuse tase on alla 20%, kas suur sisetakistus põhjustab rohkem kahju või aku madalal laetuse eelised on kerge kulumine, nii et ma ei saa vasta siin. Kas aku peaks nii tühjaks saama? Kindel on aga see, et vähemalt üle 40% võimsustaseme juures võib aku sisetakistust ignoreerida. Seetõttu on näiteks võimsuse hoidmine 40%±20% juures kasulikum kui 60%±20% hoidmine.
(2) Temperatuur
Milline temperatuur on liitiumakudele kõige sõbralikum? Erinevatest uuringutest saadud andmed ei ole täpselt samad, kuid on ligikaudu sarnased inimkeha mugava temperatuuriga. Seega hoidke temperatuur toatemperatuuril, mis teeb teile mugavaks.
Kõrgematel temperatuuridel (peaaegu kõrgem kui inimese' normaalne suutemperatuur) on vananemisprotsess niikuinii palju kiirem.
Madalamal temperatuuril (peaaegu 0°C) ei ole hoiustamine põhimõtteliselt probleem, kuid kui see on laetud, põhjustab see tavapärasest rohkem kahju.
Äärmiselt madalatel temperatuuridel (peaaegu<20°c) ei="" sobi="" ühtlane="">
(Sisestage: niiskuse uuringuid näib olevat harva näha, kuid terve mõistuse järgi ärge arvake, et see on liiga niiske...)
(3) Iga kord tühjendussügavus
Mida madalam on laadimis- ja tühjendussügavus, seda parem. Palju parem on laadida lühikest aega paar korda päevas rohkem, kui laadida iga päev peaaegu täielikult akut ja seejärel öösel uuesti laadida.
Teil võib tekkida küsimus: kui laadimine on madal, kas'tsüklite arv loomulikult ei suureneks? Näiteks kui saame kasutada 500 tsüklit vastavalt 100% laadimis- ja tühjendussügavusele, kas' kas me muidugi ei eelda, et kasutame 1000 tsüklit vastavalt 50% sügavusele? Tegelikult see nii ei ole. Teadlased ütlevad, et iga tsükkel põhineb kumulatiivsel laadimisel ja tühjenemisel on saavutatud 100%. Selle definitsiooni järgi saame ikkagi järelduse, et mida madalam on laadimine ja tühjendamine, seda parem, mis tähendab, et näiteks 50% sügavusel võib arvestada 2000 laadimis- ja tühjenemisajaga.
(4) Tasumäär
Madalam laadimiskiirus on parem. Kui kiiret pole, on soovitatav kiirlaadimise kasutamist vähendada. Digitaalsete toodete, nagu mobiiltelefonid ja tahvelarvutid, kiirlaadimise kiirus on aga maksimaalselt umbes 2C, mis on palju väiksem kui 5C või isegi 15C, mida teadlased uuringu käigus kahjulikumaks pidasid. Seetõttu on nende seadmete laadimiskiirus suhteliselt väike tegur.
(5) Aeg ja tsüklite arv
See on ilmne. Mida uuem on aku ja mida vähem seda kasutatakse, seda väiksem on loomulikult mahukadu. Kui aga on uus seade, siis selle vähemkasutamine tähendab seda, et aeg võtab rohkem eluiga, selle asemel et muuta see meiega kaasas käivaks kasutusajaks. See näib olevat midagi enamat kui lihtsalt tehniline probleem. Heatahtlikud näevad heatahtlikkust ja targad näevad tarkust.
Proovige liitiumakusid kasutada ja laadida toatemperatuuril;
Valige suhteliselt madal võimsustase, hoidke tegelikku võimsustaset sellest kõrgemal ja madalamal ning vältige alati täislaadimist;
Laadige ja tühjendage kergelt, sööge vähem ja rohkem einet;
