Koha e funksionimit të telefonave inteligjentë modernë pa rimbushje përcaktohet nga bateria e tyre dhe karakteristikat e saj.
Çfarë janë bateritë?
Bateritë nikel-kadmium (Ni-Cd) dhe hidridi nikel-metal (Ni-MH) nuk janë më të rëndësishme - ato funksionuan siç duhet për një kohë të gjatë, por kishin një numër të metash. Në pajisjet tona, në shumicën e rasteve, përdoren bateri me bazë litium - litium-jon (Li-Ion) dhe litium-polimer (Li-Pol).
Një nga karakteristikat kryesore të një baterie është kapaciteti i saj. Ai përcakton se sa energji elektrike mund të ruajë bateria dhe për sa kohë pajisja mund të funksionojë në mënyrë autonome. Bateritë më të përdorura janë 2000 deri në 3000 mAh (miliamp/orë). Dimensionet e burimeve të litium-jonit mbeten shumë kompakte, ndryshe nga paraardhësit e tyre.
Bateritë litium-polimer ndryshojnë nga bateritë litium-jon në forma të ndryshme gjeometrike dhe, gjë që është veçanërisht e rëndësishme tani, në një trashësi minimale që fillon nga 1 mm. Kjo i lejon ato të përdoren në smartfonë shumë të hollë.
Bateritë e litiumit kanë një jetë të gjatë shërbimi nëse përdoren siç duhet. Prodhuesit e shumë telefonave inteligjentë të njohur kanë siguruar zëvendësimin e baterisë vetëm në qendrën e shërbimit, duke e bërë trupin e pajisjes monolit, dhe mbulesa e pasme dhe bateria nuk mund të hiqen. Pa pajisje dhe njohuri të veçanta, vetë përdoruesi nuk do të jetë në gjendje ta kryejë këtë operacion.
temperatura gjatë funksionimit. Kapaciteti i baterisë ndikohet drejtpërdrejt. Një temperaturë e lartë kontribuon në një akumulim më të shpejtë të energjisë, në një temperaturë të ulët kapaciteti bie ndjeshëm. Nëse përdorni një të ngarkuar mjaftueshëm, ai do të shkarkohet shpejt. Për më tepër, ekziston rreziku i uljes së ngarkesës në zero, gjë që është shumë e padëshirueshme - bateritë e litiumit vuajnë nga një shkarkim i plotë.
Dhe situata e kundërt. Një smartphone 100% i karikuar përdoret në rrezet e diellit direkte. Në mënyrë figurative, në këtë rast, 100% e ngarkesës kthehet në 110%, dhe fitohet një tepricë e energjisë elektrike të akumuluar, e cila mund të çojë në një ulje të kapacitetit.
Bazuar në këtë, ia vlen të vëzhgoni kushtet e temperaturës për funksionimin e vegël. Për më tepër, ne nuk po flasim për ngrohje natyrale gjatë përdorimit aktiv - një rritje e tillë e temperaturës për baterinë nuk është e rrezikshme
Koha e karikimit dhe karikuesi. Çdo burim litiumi është i pajisur me një kontrollues të veçantë, i cili duhet ta mbrojë atë nga rryma e tepërt. Kur arrihet një karikim i plotë, rryma hyrëse fiket.
Në funksionimin e kontrolluesit, janë të mundshme gabime dhe gabime që çojnë në mbingarkesë. Ndonjëherë kjo është për shkak të përdorimit të karikuesve jo origjinalë të smartfonëve. Nuk rekomandohet të lini një telefon inteligjent karikues në prizë për një kohë të gjatë pasi të jetë ngarkuar plotësisht. Ju gjithashtu duhet të përdorni karikues origjinalë ose ata parametrat e të cilëve janë.
Bateritë e litiumit duhet të ngarkohen pa pritur që pajisja të fiket plotësisht, për shembull, me 10-15% të ngarkesës së mbetur. Ato mund të mundësohen kur është e mundur gjatë ditës, për shembull, nga porta USB e një kompjuteri pune ose në një makinë. Arritja e një ngarkimi të plotë nuk është e nevojshme.
Magazinimi. Nëse pronari i smartphone planifikon të mos e përdorë pajisjen për një kohë të gjatë, niveli i rekomanduar i ngarkimit të baterisë në këtë rast duhet të jetë rreth 50%.
Numri i cikleve të karikimit për bateritë e litiumit është afërsisht 1200 herë. Aritmetika e thjeshtë sugjeron që jetëgjatësia e baterisë do të zgjasë të paktën 3 vjet. Nëse ndiqni rekomandimet e mësipërme, mund të rrisni jetëgjatësinë e baterisë.
I cili përdoret gjerësisht në elektronikën moderne të konsumit dhe gjen aplikimin e tij si burim energjie në automjetet elektrike dhe pajisjet e ruajtjes së energjisë në sistemet e energjisë. Është lloji më i popullarizuar i baterisë në pajisje të tilla si telefonat celularë, laptopët, automjetet elektrike, kamerat dixhitale dhe videokamerat. Bateria e parë litium-jon u lëshua nga Sony Corporation në 1991.
Specifikimet
Në varësi të qarkut elektro-kimik, bateritë litium-jon tregojnë karakteristikat e mëposhtme:
- Tensioni i një qelize të vetme është 3.6 V.
- Tensioni maksimal 4,2 V, minimumi 2,5-3,0 V. Mbështetja e tensionit të karikuesve në intervalin 4,05-4,2 V
- Dendësia e energjisë : 110 … 230 W*h/kg
- Rezistenca e brendshme: 5 … 15 mOhm/1Ah
- Numri i cikleve të ngarkimit / shkarkimit para humbjes së kapacitetit 20%: 1000-5000
- Koha e ngarkimit të shpejtë: 15 min - 1 orë
- Vetë-shkarkimi në temperaturën e dhomës: 3% në muaj
- Rryma e ngarkesës në lidhje me kapacitetin (C):
- konstante - deri në 65C, pulsuese - deri në 500C
- më e pranueshme: deri në 1C
- Gama e temperaturës së funksionimit: -0 ... +60 °C (bateritë nuk mund të karikohen në temperatura të ulëta)
Pajisja
Një bateri litium-jon përbëhet nga elektroda (material katodë në fletë alumini dhe material anodë në fletë bakri) të ndara nga ndarës poroz të ngopur me elektrolit. Paketa e elektrodave vendoset në një kuti të mbyllur, katoda dhe anoda lidhen me terminalet e kolektorit aktual. Trupi ka një valvul sigurie që lehtëson presionin e brendshëm në situata emergjente dhe shkelje të kushteve të funksionimit. Bateritë litium-jon ndryshojnë në llojin e materialit katodë të përdorur. Transportuesi aktual në një bateri litium-jon është një jon litium i ngarkuar pozitivisht, i cili ka aftësinë të ndërlidhet (ndërhyhet) në rrjetën kristalore të materialeve të tjera (për shembull, në grafit, okside metalike dhe kripëra) me formimin e një kimikate. lidhje, për shembull: në grafit me formimin e LiC6, oksideve (LiMO 2) dhe kripërave metalike (LiM RON). Fillimisht, litiumi metalik u përdor si pllaka negative, pastaj koksi i qymyrit. Më vonë, grafiti filloi të përdoret. Deri kohët e fundit, oksidet e litiumit me kobalt ose mangan përdoreshin si pllaka pozitive, por ato gjithnjë e më shumë po zëvendësohen nga ferrofosfati i litiumit, i cili doli të jetë i sigurt, i lirë dhe jo toksik dhe mund të asgjësohet në një mënyrë miqësore me mjedisin. Bateritë litium-jon përdoren në një grup me një sistem monitorimi dhe kontrolli - SKU ose BMS (sistemi i menaxhimit të baterisë) dhe një pajisje speciale ngarkimi / shkarkimi. Aktualisht, tre klasa të materialeve katodë përdoren në prodhimin masiv të baterive litium-jon: - litium kobaltati LiCoO 2 dhe solucione të ngurta të bazuara në nikelat litium izostrukturor ndaj tij - spinel litium-mangan LiMn 2 O 4 - ferrofosfat litium LiFePO 4 . Qarqet elektrokimike të baterive litium-jon: litium-kobalt LiCoO2 + 6xC → Li1-xCoO2 + xLi+C6 litium-ferrofosfat LiFePO4 + 6xC → Li1-xFePO4 + xLi+C6
Për shkak të vetëshkarkimit të ulët dhe një numri të madh ciklesh ngarkimi-shkarkimi, bateritë Li-jon janë më të preferuarat për përdorim në energji alternative. Për më tepër, përveç sistemit BMS (SKU), ato janë të pajisura me inverterë (konvertues të tensionit).
Përparësitë
- Dendësia e lartë e energjisë.
- Vetë-shkarkim i ulët.
- Nuk ka efekt kujtese.
- Pa mirëmbajtje.
Të metat
Bateritë Li-jon të gjeneratës së parë iu nënshtruan një efekti shpërthyes. Kjo shpjegohej me faktin se ata përdorën një anodë të bërë nga litiumi metalik, mbi të cilin u shfaqën formacione hapësinore (dendrite) gjatë cikleve të shumta ngarkimi/shkarkimi, duke çuar në një qark të shkurtër të elektrodave dhe, si rezultat, në një zjarr ose shpërthim. Ky problem përfundimisht u zgjidh duke zëvendësuar materialin e anodës me grafit. Procese të ngjashme ndodhën edhe në katodat e baterive litium-jon bazuar në oksid kobalt kur kushtet e funksionimit u shkelën (rimbushen). Bateritë litium-ferro-fosfat janë plotësisht të lira nga këto mangësi. Përveç kësaj, të gjitha bateritë moderne litium-jon janë të pajisura me një qark elektronik të integruar që parandalon mbingarkimin dhe mbinxehjen për shkak të mbingarkesës.
Bateritë Li-jon me shkarkim të pakontrolluar mund të kenë një cikël jetë më të shkurtër në krahasim me llojet e tjera të baterive. Kur shkarkohen plotësisht, bateritë litium-jon humbasin aftësinë për t'u ngarkuar kur lidhet tensioni i karikimit. Ky problem mund të zgjidhet duke aplikuar një impuls të tensionit më të lartë, por kjo ndikon negativisht në karakteristikat e mëtejshme të baterive litium-jon. "Jetëgjatësia" maksimale e një baterie Li-jon arrihet kur ngarkesa kufizohet nga lart në nivelin 95% dhe shkarkimi është 15-20%. Kjo mënyrë funksionimi mbështetet nga sistemi i monitorimit dhe kontrollit BMS (SKU), i cili përfshihet me çdo bateri litium-jon.
Kushtet optimale të ruajtjes për bateritë Li-jon arrihen kur ngarkohen në një nivel prej 40-70% të kapacitetit të baterisë dhe në një temperaturë prej rreth 5 °C. Në të njëjtën kohë, temperatura e ulët është një faktor më i rëndësishëm për humbjet e vogla të kapacitetit gjatë ruajtjes afatgjatë. Jetëgjatësia mesatare (jeta e shërbimit) e një baterie litium-jon është mesatarisht 36 muaj, megjithëse mund të ndryshojë nga 24 në 60 muaj.
Humbja e kapacitetit të ruajtjes:
| temperatura | me tarifë 40%. | me tarifë 100%. |
|---|---|---|
| 0⁰C | 2% në vit | 6% në vit |
| 25⁰C | 4% në vit | 20% në vit |
| 40⁰C | 15% në vit | 35% në vit |
| 60⁰C | 25% në vit | 40% për tre muaj |
Sipas të gjitha rregulloreve aktuale për ruajtjen dhe funksionimin e baterive litium-jon, për të siguruar ruajtjen afatgjatë, është e nevojshme të rikarikohen ato në një nivel prej 70% të kapacitetit një herë në 6-9 muaj.
Shiko gjithashtu
Shënime
Letërsia
- Khrustalev D. A. Akumulatorët. M: Emerald, 2003.
- Yuri Filippovsky Ushqim celular. Pjesa 2. (RU). ComputerraLab (26 maj 2009). - Artikulli i detajuar rreth baterive Li-jon. Marrë më 26 maj 2009.
Lidhjet
- GOST 15596-82 Terma dhe përkufizime.
- GOST 61960-2007 Bateritë e litiumit dhe bateritë e rikarikueshme
- Bateritë litium-jon dhe litium-polimer. iXBT (2001)
- Bateritë litium-jon të prodhimit vendas
| Qelizë galvanike | Celvani Galvanic Daniel | Element alkalik | | Element i thatë | Elementi i përqendrimit | Elementi ajër-zink | Element normal Weston |
|---|---|
| Bateri elektrike | Acidi i Plumbit | Argjend-zink | Nikel kadmium | Hidridi i Metalit të Nikelit | Bateri nikel-zink | Li-jon | Litium Polimer | Sulfidi i hekurit litium | Fosfat Litium Hekuri | Titanat litium | Vanadium | Hekur-nikel |
| qelizat e karburantit | Metanol direkt | Oksid i ngurtë | Alkaline |
| Modelet | Bateria | Bateri elektrike | vëndi i karburantit |
| Pajisja | |
Nëngrupe të ndryshme të sistemit elektrokimik të litium-jonit emërtohen sipas llojit të substancës së tyre aktive dhe mund të shënohen si plotësisht me fjalë, ashtu edhe në formë të shkurtuar - me formula kimike. Ajo që bashkon bateritë e litiumit është ajo që ato i referohen të gjitha bateri të mbyllura pa mirëmbajtje. Formula të tilla nuk janë shumë të përshtatshme për t'u lexuar ose mësuar përmendësh për shkak të kompleksitetit të tyre, prandaj ato janë gjithashtu të thjeshtuara - në një shkurtim shkronjash.
Për shembull, kobaltiti i litiumit, një nga materialet më të zakonshme për bateritë litium-jon, ka formulën kimike LiCoO2 dhe shkurtesën LCO. Për arsye thjeshtësie, mund të përdoret edhe forma e shkurtër foljore "litium kobalt". Kobalti është substanca kryesore aktive dhe është mbi të që karakterizohet lloji i baterisë. Llojet e tjera të sistemit elektrokimik të litium-jonit gjithashtu reduktohen në mënyrë të ngjashme në një formë të shkurtër. Ky seksion rendit gjashtë llojet më të zakonshme të Li-ionit.
1. Bateri litium kobalti (LiCoO2)
Dendësia e lartë e energjisë e bën Lithium Cobalt një zgjedhje popullore për telefonat celularë, laptopët dhe kamerat dixhitale. Bateria përbëhet nga një anodë grafiti dhe një katodë e oksidit të kobaltit. Katoda ka një strukturë shtresore, dhe gjatë shkarkimit, jonet e litiumit lëvizin drejt saj nga anoda. Gjatë karikimit, drejtimi është i kundërt. Disavantazhi i baterive litium-kobalt është një jetëgjatësi relativisht e shkurtër, qëndrueshmëri e ulët termike dhe kapacitet i kufizuar i ngarkesës (dendësia e fuqisë). Figura 1 tregon strukturën e një baterie të tillë.
Figura 1: Struktura e një baterie litium-kobalt. Gjatë shkarkimit, jonet e litiumit lëvizin nga anoda në katodë, ndërsa ngarkohen - nga katoda në anodë.
Bateria e kobaltit litium nuk mund të ngarkohet ose shkarkohet me një rrymë më të madhe se ajo C-vlerësuar. Kjo do të thotë që një qelizë 2400 mAh 18650 mund të ngarkohet ose shkarkohet me një rrymë maksimale prej 2400 mA. Detyrimi i një karikimi të shpejtë ose lidhja e një ngarkese që kërkon më shumë se 2400 mA do të rezultojë në stres të tepërt dhe mbinxehje. Për karikim të shpejtë, prodhuesit rekomandojnë një vlerësim C prej 0.8C ose rreth 2000 mA. Kur përdorni sistemin e mbrojtjes së baterisë, ai kufizon automatikisht ngarkimin dhe shkarkimin në një nivel të sigurt - rreth 1C.
Figura 2: Vlerësimi i një baterie mesatare litium-kobalt. Sistemi elektrokimik litium-kobalt shquhet për densitetin e lartë të energjisë, por ofron densitet mesatar të energjisë, siguri dhe jetëgjatësi shërbimi.
Tabela karakteristike
| Kobaltit litium: katodë LiCoO2 (~ 60% kobalt), anodë grafit Shkurtesa: LCO ose Li-kobalt Projektuar në vitin 1991 |
|
| Tensioni | 3,60 V nominale; diapazoni standard i funksionimit - 3.0-4.2 V |
| Intensiteti specifik i energjisë | 150-200 W*h/kg; Modelet e specializuara ofrojnë deri në 240 Wh/kg |
| Karikimi me vlerësim C | 0,7-1C, tensioni i karikimit 4,20V (shumica e modeleve); procesi i karikimit zakonisht zgjat 3 orë; Rryma e karikimit më e madhe se 1C shkurton jetëgjatësinë e baterisë |
| Renditja e vlerësimit C | 1C; në një tension nën 2.50 V, prerësi aktivizohet; rryma e shkarkimit mbi 1C shkurton jetëgjatësinë e baterisë |
| 500-1000, në varësi të thellësisë së shkarkimeve, ngarkesës, temperaturave | |
| zbërthimi termik | Zakonisht në 150°C. Ngarkimi i plotë nxit largimin termik |
| Zonat e përdorimit | Celularë, tablet, laptop, kamera |
| Një koment | Intensitet shumë i lartë specifik i energjisë, fuqi specifike e kufizuar. Kostoja e lartë e kobaltit. Shërben në zona ku kërkohet kapacitet i lartë. Ka një kërkesë të qëndrueshme në treg. |
Tabela 3: Specifikimet e baterive litium kobalt.
2. Bateri litium mangani (LiMn2O4)
Dizajni i një baterie litium-jon me spinel mangani u botua për herë të parë në Buletinin e Kërkimit të Materialeve në 1983. Në 1996, Moli Energy komercializoi një qelizë jon litium me spinel litium mangan si material katodë. Struktura tredimensionale e spinelit përmirëson rrjedhën e joneve në elektrodë, duke rezultuar në një reduktim të rezistencës së brendshme dhe përmirësim të trajtimit të rrymës. Një avantazh tjetër i spinelit është qëndrueshmëria e tij e lartë termike, por jeta dhe numri i cikleve janë të kufizuara.
Rezistenca e ulët e brendshme e një qelize të tillë siguron karikim të shpejtë dhe një rrymë të lartë shkarkimi të mundshëm. Në madhësinë 18650, një bateri litium mangan mund të shkarkohet me një rrymë prej 20-30 A me gjenerim të moderuar të nxehtësisë. Përveç kësaj, është në gjendje të përballojë impulset deri në 50 A për një deri në dy sekonda. Një ngarkesë e vazhdueshme prej 50 A do të çojë në ngrohjen e baterisë, e cila nuk duhet të kalojë 80 ° C për të shmangur degradimin. Bateritë litium-mangan përdoren për mjete të fuqishme, pajisje mjekësore, si dhe në automjete hibride dhe elektrike.
Figura 4 është një ilustrim grafik i një kornize kristalore tredimensionale të materialit katodë. Ky material është spineli, në të cilin struktura fillestare e grilës në formë diamanti është shndërruar në një tredimensionale.
Figura 4: Struktura e një baterie litium-mangan. Katoda kristalore e spinelit litium-mangan ka një strukturë skeletore tredimensionale që shfaqet pas formimit fillestar. Spineli siguron rezistencë të ulët, por ka një densitet energjie më të moderuar se kobalti.
Kapaciteti i një baterie litium-mangan është rreth një e treta më e vogël se ajo e një baterie litium-kobalt. Fleksibiliteti i dizajnit ju lejon të optimizoni baterinë për detyra të ndryshme dhe të krijoni modele me qëndrueshmëri të përmirësuar, densitet fuqie ose densitet energjie. Për shembull, versioni 18650 me vlerësime të përmirësuara të fuqisë ka një kapacitet prej vetëm 1100 mAh, ndërsa versioni i optimizuar për kapacitet ka 1500 mAh.
Figura 5 tregon një grafik gjashtëkëndor të një baterie tipike litium mangani. Performanca mund të mos duket veçanërisht mbresëlënëse, por zhvillimet e fundit kanë përmirësuar performancën për sa i përket densitetit të energjisë, sigurisë dhe jetëgjatësisë.
Figura 5: Karakteristikat e një baterie konvencionale të litium manganit. Pavarësisht performancës së përgjithshme të moderuar, modelet e reja tregojnë densitet të përmirësuar të energjisë, siguri dhe jetëgjatësi.
Shumica e baterive litium-mangan kombinohen me bateri litium-nikel-mangan-kobalt (NMC) për të rritur densitetin e energjisë dhe për të zgjatur jetën e shërbimit. Ky bashkim përfiton nga pikat e forta të të dy sistemeve dhe quhet LMO (NMC). Janë këto bateri të kombinuara që përdoren në shumicën e automjeteve elektrike si Nissan Leaf, Chevy Volt dhe BMW i3. Pjesa LMO e një baterie të tillë, e cila është rreth 30%, siguron aftësi të larta përshpejtuese të motorit elektrik, dhe pjesa NMC është përgjegjëse për madhësinë e funksionimit autonom.
Kërkimet në sistemin litium-jon kanë gravituar kryesisht drejt kombinimit të qelizave litium-mangan me qelizat nikel-mangan-kobalt. Këto tre metale aktive mund të kombinohen lehtësisht për të arritur rezultatin e dëshiruar, pavarësisht nëse është një rritje në densitetin e fuqisë, karakteristikat e ngarkesës ose jetëgjatësia e baterisë. Kjo gamë e gjerë aftësish është e nevojshme për të përmbushur qasjen e teknologjisë së vetme dhe tregun e baterive të konsumit, ku kapaciteti është i pari; dhe industritë që kërkojnë sisteme baterish me karakteristika të mira ngarkese, jetë të gjatë shërbimi dhe funksionim të sigurt të besueshëm.
Tabela karakteristike
| Spinel litium mangan: katodë LiMn2O4, anodë grafit Shkurtesa: LNO ose Li-mangan (struktura spineli) Projektuar në vitin 1996 |
|
| Tensioni | 3,70 V (3,80 V) nominale; diapazoni standard i funksionimit - 3.0-4.2 V |
| Intensiteti specifik i energjisë | 100-150 W*h/kg |
| Karikimi me vlerësim C | Standard 0,7-1C; maksimumi 3C; karikimi deri në 4.20 V (shumica e baterive) |
| Renditja e vlerësimit C | Standardi 1C; ka modele me 10C; mënyra e funksionimit të pulsit (deri në 5 sekonda) - 50С; në 2.50 V aktivizohet ndërprerja |
| Numri i cikleve të ngarkimit/shkarkimit | 300-700 (në varësi të thellësisë së shkarkimeve dhe temperaturës) |
| zbërthimi termik | Zakonisht në 250°C. Ngarkimi i plotë nxit largimin termik |
| Zonat e përdorimit | Mjete elektrike, pajisje mjekësore, njësi të energjisë elektrike |
| Një koment | Fuqi e lartë, por kapacitet mesatar; më i sigurt se litium-kobalti; zakonisht përdoret në lidhje me NMC |
Tabela 6: Karakteristikat e baterisë litium-mangan.
3. Bateria e oksidit të kobaltit të manganit të litiumit (LiNiMnCoO2 ose NMC)
Një nga implementimet më të suksesshme të sistemit elektrokimik të litium-jonit është kombinimi i nikelit, manganit dhe kobaltit (NMC) në katodë. Ngjashëm me sistemet litium-mangan, këto sisteme mund të optimizohen për kapacitet ose fuqi. Për shembull, një bateri NMC në një qelizë me funksion të mesëm 18650 ka një kapacitet prej 2800 mAh dhe mund të japë 4-5A rrymë; dhe versioni në të njëjtën madhësi, por i optimizuar për treguesit e fuqisë, ka një kapacitet prej vetëm 2000 mAh, por rryma maksimale e shkarkimit të tij është 20 A. Treguesi i kapacitetit mund të rritet deri në 4000 mAh nëse silikon shtohet në anodë. Por nga ana tjetër, kjo do të zvogëlojë ndjeshëm karakteristikat e ngarkesës dhe qëndrueshmërinë e një baterie të tillë. Karakteristikat e tilla të paqarta të silikonit shfaqen për shkak të zgjerimit dhe zvogëlimit të tij gjatë karikimit dhe shkarkimit, gjë që çon në paqëndrueshmëri mekanike të modelit të baterisë.
Sekreti i teknologjisë NMC qëndron në kombinimin e nikelit dhe manganit. Kripa e zakonshme e tryezës mund të shërbejë si analogji, ku veçmas përbërësit e saj, natriumi dhe klori, janë shumë toksikë, por kombinimi i tyre formon një substancë të dobishme ushqimore. Nikeli është i njohur për densitetin e tij të lartë të energjisë, por stabilitetin e ulët; Mangani, nga ana tjetër, ka avantazhin e një strukture spineli, e cila siguron rezistencë të ulët të brendshme, por gjithashtu çon në disavantazhin e konsumit të ulët specifik të energjisë. Kombinimi i këtyre metaleve ju lejon të kompensoni mangësitë e njëri-tjetrit dhe të përdorni plotësisht pikat e forta.
Bateritë NMC përdoren për vegla elektrike, biçikleta elektrike dhe grupe të tjera të fuqisë. Përbërja e katodës, si rregull, kombinon nikelin, manganin dhe kobaltin në pjesë të barabarta, domethënë, çdo metal zë një të tretën e vëllimit të përgjithshëm. Kjo shpërndarje njihet edhe si 1-1-1. Kombinimi në këtë raport është i favorshëm për koston e tij, pasi përmbajtja e kobaltit të shtrenjtë është relativisht e vogël në krahasim me versionet e tjera të baterisë. Një tjetër kombinim i suksesshëm NMC përmban 5 pjesë nikel, 3 pjesë kobalt dhe 2 pjesë mangan. Eksperimentet për të gjetur kombinime të suksesshme të këtyre substancave aktive janë ende në vazhdim. Figura 7 tregon karakteristikat e baterisë NMC.
Figura 7: Vlerësimi i karakteristikave të baterisë NMC. NMC ka performancë të mirë të përgjithshme dhe densitet të shkëlqyer të energjisë. Kjo bateri është zgjedhja e preferuar për automjetet elektrike dhe ka shkallën më të ulët të vetë-ngrohjes.
Kohët e fundit, është familja e baterive litium-jon NMC ajo që është bërë më e njohura, pasi falë mundësisë së kombinimit të substancave aktive, është bërë e mundur të dizajnohet një bateri ekonomike me performancë të mirë. Nikeli, mangani dhe kobalti mund të përzihen lehtësisht për të përmbushur një gamë të gjerë kërkesash për automjetet elektrike ose sistemet e ruajtjes së energjisë që kërkojnë çiklizëm të rregullt. Familja e baterive NMC po zhvillohet në mënyrë aktive në diversitetin e saj.
Tabela karakteristike
| Oksid kobalti i manganit të litiumit të nikelit: katodë LiNiMnCoO2, anodë grafiti Shkurtesa: NMC (NCM, CMN, CNM, MNC, MCN e ngjashme me kombinimin metalik) Projektuar në vitin 2008 |
|
| Tensioni | 3,60-3,70 V nominale; diapazoni standard i funksionimit - 3,0-4,2 V për qelizë, ose më i lartë |
| Intensiteti specifik i energjisë | 150-220 W*h/kg |
| Karikimi me vlerësim C | 0,7-1C, karikimi deri në 4,20 V, në disa modele deri në 4,30 V; procesi i karikimit zakonisht zgjat 3 orë; Rryma e karikimit më e madhe se 1C shkurton jetëgjatësinë e baterisë |
| Renditja e vlerësimit C | 1C; disa modele mbështesin 2C; në 2.50 V aktivizohet ndërprerja |
| Numri i cikleve të ngarkimit/shkarkimit | |
| zbërthimi termik | Zakonisht në 210°C. Ngarkimi i plotë nxit largimin termik |
| Zonat e përdorimit | Biçikleta elektronike, pajisje mjekësore, makina elektrike, industri |
| Një koment | Siguroni kapacitet dhe fuqi të lartë. Gama e gjerë e aplikacioneve praktike, pjesa e tregut po rritet me shpejtësi |
Tabela 8: Specifikimet e baterive të oksidit të kobaltit të manganit litium nikel (NMC).
4. Bateria litium fosfat hekuri (LiFePO4)
Në vitin 1996, u krye një kërkim në Universitetin e Teksasit, si rezultat i të cilit u zbulua një material i ri për katodën. bateri litium-jon- fosfat hekuri. Sistemi i fosfatit të litiumit ka veti të mira elektrokimike dhe rezistencë të ulët të brendshme. Përparësitë kryesore të baterive të tilla janë amperazhi i lartë dhe jeta e gjatë e shërbimit, përveç kësaj, ato kanë stabilitet të mirë termik, siguri të shtuar dhe rezistencë ndaj keqpërdorimit.
Bateritë me litium fosfat janë më rezistente ndaj mbingarkesës; nëse në to aplikohet një tension i lartë për një kohë të gjatë, atëherë efektet e degradimit do të jenë dukshëm më të vogla në krahasim me bateritë e tjera litium-jon. Por një tension qelizë prej 3.20 V redukton densitetin specifik të energjisë në një nivel edhe më të ulët se ai i një baterie litium-mangan. Për shumicën e baterive elektrike, temperaturat e ftohta ulin performancën dhe temperaturat e nxehta shkurtojnë jetën, sistemi i fosfatit të litiumit nuk bën përjashtim. Ajo gjithashtu ka një shkallë më të lartë të vetë-shkarkimit sesa bateritë e tjera litium-jon. Figura 9 tregon karakteristikat e një baterie litium fosfat.
Bateritë me fosfat litium përdoren shpesh si zëvendësues për bateritë fillestare me acid plumbi. Katër qeliza të një baterie të tillë do të sigurojnë një tension prej 12.8 V - i ngjashëm me tensionin e gjashtë qelizave me acid plumbi me dy volt. Alternatori i automjetit e rikarik baterinë e acidit të plumbit në 14,40 V (2,40 V për qelizë). Për katër qelizat e litium fosfatit, kufiri i tensionit do të jetë 3.60 V, pas rimbushjes, ai duhet të fiket, gjë që nuk ndodh në një automjet konvencional. Bateritë e litium fosfatit janë rezistente ndaj mbingarkesës, por edhe ato degradohen nëse mbahen në tension të lartë për një kohë të gjatë. Temperaturat e ulëta mund të jenë gjithashtu një problem kur përdorni një bateri litium fosfat si një zëvendësim për një startues konvencional.
Figura 9: Vlerësimi i performancës së një baterie litium fosfat. Sistemi elektrokimik i litium fosfatit ofron siguri të shkëlqyer dhe jetë të gjatë, por dendësia e energjisë është e moderuar dhe vetë-shkarkimi është i lartë.
Tabela karakteristike
| Ferrofosfati i litiumit: katodë LiFePO4, anodë grafiti Shkurtesa: LFP ose Li-fosfat |
|
| Tensioni | 3,20, 3,30 V nominale; diapazoni standard i funksionimit - 2,5-3,65 V për qelizë |
| Intensiteti specifik i energjisë | 90-120 W*h/kg |
| Karikimi me vlerësim C | Standardi 1C, me karikim deri në 3.65V; procesi i karikimit zakonisht zgjat 3 orë |
| Renditja e vlerësimit C | 1C; në disa versione deri në 25C; Rryma mbi 40 A (deri në 2 sekonda); në 2.50 V, aktivizohet ndërprerja (tensioni nën 2 V është i dëmshëm) |
| Numri i cikleve të ngarkimit/shkarkimit | 1000-2000 (në varësi të thellësisë së shkarkimeve dhe temperaturës) |
| zbërthimi termik | 270°C. I sigurt edhe kur është plotësisht i karikuar |
| Zonat e përdorimit | Pajisje portative dhe të palëvizshme ku kërkohen rryma dhe qëndrueshmëri të lartë të ngarkesës |
Përshëndetje, miqtë dhe admiruesit e mi të dashur, lexues të këtij blogu. Në vend të një mësimi tjetër, është më e saktë të thuash artikuj derrkuc i shkollës fotografike, vendosa të shkruaj një artikull për një temë të lënduar dhe të rëndësishme për të gjithë.
Unë mendoj se për shumë njerëz, duke përfshirë ju, lexuesit e mi të dashur, do të jetë interesante dhe e dobishme të dini se çfarë është kaq thelbësore për bateri litium-jon, cilat janë kufijtë e tyre, si duhet të përdoren, çfarë mund të përfitohet me përdorimin e duhur dhe sigurisht se cili duhet të jetë kujdesi, për jetë e gjatë e baterisë. Pra, shkoni përpara.
Për çfarë? - ju më pyesni, unë në përgjithësi kam filluar një shkarravitje për këtë temë. Epo, një bateri dhe një bateri dhe çfarë ka me të. Kështu që? Një nr. Bateri Li-jon, ky është në thelb një rezervuar karburanti për shumë nga pajisjet tona të preferuara dhe në pajisjet e njerëzve të thjeshtë. Edhe çfarë? - më thuaj, - çfarë ndryshimi ka për ne? Dhe ndryshimi është i madh dhe i rëndësishëm për ju. Ideja për të shkruar këtë artikull lindi pasi shkuam në shkollën e fotografisë me studentët. Kushtet e motit janë mjaft mesatare rreth -7 -10 Celsius, dielli, një erë e lehtë, kthjellët. Mot i këndshëm në përgjithësi, për syrin kureshtar të fotografit amator. Megjithatë, shumë studentë ishin të shqetësuar: A nuk është e rrezikshme për kamerën? A do të ngrijë ajo? Çfarë ndodh nëse ngrin? (Unë do të shkruaj një shënim të veçantë për regjimet e temperaturës së funksionimit të kamerës) Dhe çfarë do të ndodhë me baterinë e kamerës? Kemi dëgjuar që bateria e kamerës ka shumë frikë nga i ftohti dhe mund të dështojë, a është e vërtetë kjo? E vërtetë, por jo të gjitha dhe jo plotësisht. Le ta kuptojmë.
Në kamerat tona me ju, ka bateri litium-jon. Çfarë do të thotë kjo? Dhe ja çfarë. Bateritë Li-jon kanë parametra dukshëm më të mirë të përdorimit në krahasim me llojet e tjera të baterive. Nuk do të hyj në detaje, por në ditët e sotme, shumica e prodhuesve të elektronikës së konsumit po përpiqen t'i furnizojnë produktet e tyre me bateri Li-ion, pasi ato janë më të thjeshta dhe më të lira për t'u prodhuar dhe më pak të dëmshme për mjedisin.
Qelizat primare ("bateritë") me një anodë litiumi u shfaqën në fillim të viteve 70 të shekullit të 20-të dhe gjetën aplikim shpejt për shkak të energjisë së tyre të lartë specifike dhe avantazheve të tjera. Kështu, u realizua një dëshirë e gjatë për të krijuar një burim të rrymës kimike me agjentin reduktues më aktiv - një metal alkalik, i cili bëri të mundur rritjen e mprehtë të tensionit të funksionimit të baterisë dhe energjisë specifike të tij. Nëse zhvillimi i qelizave primare me një anodë litiumi u kurorëzua me sukses relativisht të shpejtë dhe qeliza të tilla zunë me vendosmëri vendin e tyre si burime energjie për pajisjet portative, atëherë krijimi i baterive të litiumit hasi në vështirësi thelbësore, të cilat u deshën më shumë se 20 vjet për t'u kapërcyer.
Pas shumë testimeve gjatë viteve 1980, rezultoi se problemi i baterive të litiumit rrotullohej rreth elektrodave të litiumit. Më saktësisht, rreth aktivitetit të litiumit: proceset që ndodhën gjatë operimit, në fund çuan në një reagim të dhunshëm, të quajtur "ajrimi me lëshimin e një flake". Në vitin 1991, një numër i madh i baterive të litiumit, të cilat u përdorën për herë të parë si burim energjie për telefonat celularë, u tërhoqën te prodhuesit. Arsyeja është se gjatë një bisede, kur rryma e konsumuar është maksimale, nga bateria ka shpërthyer një flakë, duke djegur fytyrën e përdoruesit të celularit.
Për shkak të paqëndrueshmërisë së natyrshme të metalit të litiumit, veçanërisht gjatë procesit të karikimit, kërkimet janë zhvendosur në fushën e krijimit të një baterie pa përdorimin e Li, por duke përdorur jonet e tij. Megjithëse bateritë litium-jon ofrojnë një densitet energjie pak më të ulët se bateritë litium, bateritë litium-jon janë megjithatë të sigurta kur pajisen me mënyrat e duhura të ngarkimit dhe shkarkimit.
Nëse më tej, dikush është i interesuar dhe i interesuar për pjesën se çfarë procesesh kimike ishin dhe janë në bateritë litium-jon, si u zbutën pikërisht këto procese, atëherë shkoni në Google. Unë nuk jam aq i fortë në kimi dhe fizikë për të shkruar një artikull nga leximi të cilin do ta zë gjumi vetë.
Bateritë moderne Li-jon kanë karakteristika të larta specifike: 100-180 Wh/kg dhe 250-400 Wh/l. Tensioni i funksionimit - 3,5-3,7 V.
Nëse disa vite më parë, zhvilluesit-prodhuesit e konsideronin maksimumin e arritshëm - kapaciteti i baterive Li-ion nuk është më i lartë se disa amper-orë (kujtoni kursin e fizikës shkollore), tani shumica e arsyeve që kufizojnë rritjen e kapacitetit kanë qenë tejkaluar dhe shumë prodhues filluan të prodhojnë bateri me një kapacitet prej qindra amper orësh, apo edhe mijëra.
Bateritë moderne me madhësi të vogël janë efikase në rrymat e shkarkimit deri në 2 C, ato të fuqishme - deri në 10-20 C. Gama e temperaturës së funksionimit: nga -20 në +60 °С. Megjithatë, shumë prodhues kanë zhvilluar tashmë bateri që mund të funksionojnë në -40 °C. Është e mundur të zgjerohet diapazoni i temperaturës në temperatura më të larta.
Vetë-shkarkimi i baterive Li-ion është 4-6% për muajin e parë, pastaj është shumë më pak: në 12 muaj, bateritë humbasin 10-20% të kapacitetit të tyre të ruajtur. Humbja e kapacitetit të baterive Li-jon është disa herë më e vogël se ajo e baterive nikel-kadmium (Ni-Cd), si në 20 °C ashtu edhe në 40 °C. Burimi i baterive litium-jon: 500-1000 cikle ngarkimi-shkarkimi.
Dhe këtu, shumë do të thonë: -Aaaaa. Kjo është arsyeja pse ju mund të shkrepni me një aparat fotografik në temperatura mesatarisht të ulëta. Po, do t'ju përgjigjem. Plus, kur një bateri është duke punuar për të dhënë energji, reaksionet kimike ndodhin brenda baterisë, efekti anësor i të cilave është çlirimi i energjisë së nxehtësisë, duke i lejuar baterisë të ruajë diapazonin e saj të temperaturës së funksionimit më gjatë. Përveç kësaj, kur e nxjerrim kamerën nga kutia, në rrugë, ajo (kamera, kamera) gjithashtu ka një temperaturë pozitive, domethënë ne ende rrisim burimin kohor gjatë të cilit mund të shkrepim jashtë në -7 ..- 15 °C. Shto këtu ngrohjen termike të procesorit të kamerës gjatë xhirimit, ngrohjen e matricës, madje edhe ngrohtësinë e duarve me të cilat e mbajmë dhe e kalojmë kamerën, zgjat jetën termike dhe të përkohshme të kamerës në temperatura mesatarisht të ulëta.
Kjo ka të bëjë me përdorimin e baterive në punë. Tani le të shohim për pak anën e karikimit dhe ruajtjes. Bateritë litium-jon nuk kërkojnë ndonjë kujdes të veçantë. Rregullat bazë për funksionimin e tyre mund të gjenden në udhëzimet për telefonin / laptopin / kamerën, dhe gjithçka tjetër kujdeset nga qarku BMS dhe kontrolluesi i ngarkimit në pajisjen me energji. Sidoqoftë, kur blini, shpesh mund të dëgjoni deklaratat e mëposhtme nga një shitës ose një mik "guru":
“…karikimi i parë është 12–15 orë…” ose, si alternativë, “…thjesht lini pajisjen në prizë gjatë gjithë natës…”;
"... duhet të bëni 3-5 cikle të plota që bateria të fitojë kapacitet ...";
"... është e dëshirueshme të ngarkoni dhe shkarkoni plotësisht baterinë ...";
“... po sikur bateria është tashmë një vit e vjetër, nuk është përdorur; jeta e tij e shërbimit varet vetëm nga numri i cikleve të ngarkimit-shkarkimit ... ".
Le të shohim se si është e vërtetë sa më sipër.
Deklarata e parë është thjesht e pakuptimtë - elektronika e kontrollit nuk do t'ju lejojë të ngarkoni baterinë më shumë se sa duhet.
Këshilla # 2 është gjithashtu e paqëndrueshme. Bateritë litium-jon funksionojnë me efikasitet të plotë pas karikimit të parë dhe në fillim ato shkarkohen më shpejt thjesht sepse pronari i pajisjes e konfiguron dhe e studion atë, ua demonstron miqve dhe të njohurve, etj. Pas një ose dy javësh, pajisja hyn në modalitetin normal, i cili, natyrisht, ka një efekt pozitiv në autonominë. Por një karikim i plotë para përdorimit është ende i dëshirueshëm. Kjo nuk është e nevojshme për baterinë, por në mënyrë që pajisja të mund të përcaktojë kapacitetin e saj real dhe më pas të shfaqë saktë ngarkesën e mbetur.
Rekomandimi nr. 3 “Këmbët rriten” nga rregullat për funksionimin e baterive nikel-kadmium, të cilat fillimisht duhej të shkarkoheshin plotësisht, përndryshe një pjesë e kapacitetit humbi në mënyrë të pakthyeshme. Homologët e tyre litium-jon nuk kanë një "efekt memorie" të tillë, për më tepër, shkarkimi i thellë është kundërindikuar për ta. Me përdorim të shpeshtë, kjo është e parëndësishme, pasi sistemi BMS nuk lejon që bateria të shkarkohet plotësisht, por nëse qëndron në gjendje të shkarkuar për një muaj ose më shumë, ngarkesa e mbetur do të "rrjedh", qarku i mbrojtjes do të bllokojë procesi i karikimit dhe fiket, pas së cilës karikimi nuk do të jetë më i mundur. Mbingarkimi është gjithashtu i dëmshëm, por në shumicën e pajisjeve kjo tashmë merret parasysh, dhe ato e ngarkojnë baterinë jo deri në 100%.
Ka edhe këshilla si “karikoni sipas dëshirës, por të paktën një herë në javë (muaj) ciklin plotësisht”. Kjo skemë funksionimi është optimale për bateritë hidride nikel-metal - ato gjithashtu kanë një efekt memorie, por shumë më pak se Ni-Cd, dhe rivendosin kapacitetin pas 1-2 cikleve të plota. Për bateritë litium-jon, kjo është vetëm pjesërisht e vërtetë, për shembull, rekomandohet ta bëni atë pas një periudhe të gjatë ruajtjeje.
Nga deklarata numër 4, rrjedh një përfundim në dukje logjik: meqenëse jeta e baterisë matet me numrin e cikleve, do të thotë që është më mirë ta përdorni atë në maksimum. Ky është gabim. Ngarkimi dhe shkarkimi i plotë e konsumojnë atë më shpejt, dhe ciklet jo të plota, përkundrazi, zgjasin jetën. Përveç kësaj, bateritë litium-jon humbasin kapacitetin edhe pa përdorur. Tashmë pas një viti "në raft" burimi i tyre zvogëlohet me 5-10%, pas 2 vjetësh - me 20-30%. Prandaj, kur blini një pajisje të re portative, kushtojini vëmendje datës së lëshimit të furnizimit me energji elektrike. Është gjithashtu e qartë se blerja e një baterie "për përdorim në të ardhmen", edhe nëse është e vështirë ta gjesh atë në shitje, është e padobishme.
Është shumë e rëndësishme të vëzhgoni temperaturën e funksionimit të baterive litium-jon. Në acar nën -20 ° C, ata thjesht ndalojnë të japin rrymë, dhe në nxehtësi mbi +45 ° C, megjithëse funksionojnë, kushte të tilla klimatike aktivizojnë procesin e plakjes, duke ulur ndjeshëm jetën e baterisë. Por mund ta karikoni vetëm në temperatura pozitive (Celsius), përndryshe ekziston një rrezik i lartë i dështimit të pajisjes. Në përgjithësi, temperatura optimale e funksionimit për bateritë litium-jon është +20°C.
Bateritë litium-jon janë duke u përmirësuar vazhdimisht, prodhuesit po eksperimentojnë në mënyrë aktive me materiale elektrodë dhe elektrolite. Në 1994, u shfaqën bateritë me katodë litium-mangan, dhe në 1996 - me katoda litium-hekur-fosfat. Ato janë shumë më të qëndrueshme dhe mbajnë lehtësisht një rrymë të madhe shkarkimi, kështu që kanë gjetur aplikim në veglat elektrike dhe automjetet elektrike. Që nga viti 2003, janë prodhuar bateri që përdorin një përbërje komplekse katodë (LiNiMnCoO2) dhe kanë kombinimin më të mirë të karakteristikave nga të gjitha të listuara. Por deri më tani, askush nuk ka qenë në gjendje të kapërcejë ekzemplarët e litium-kobaltit për sa i përket kapacitetit dhe çmimit specifik, dhe avantazhet e llojeve të reja nuk janë të kërkuara në telefonat celularë dhe laptopët që konsumojnë rrymë relativisht të ulët.
Nëse e keni lënë përkohësisht pajisjen tuaj, por dëshironi ta mbani baterinë e saj në gjendje pune, duhet të dini se bateritë litium-jon ruhen më së miri në një temperaturë prej rreth +5°C. Sa më i lartë të jetë dhe sa më afër shkalla e karikimit në 100%, aq më shpejt bateria vjetërohet dhe humbet kapacitetin. Është mirë që ta karikoni deri në 40–50%, ta hiqni nga pajisja, ta paketoni në një qese plastike të mbyllur, ta vendosni në frigorifer (por jo në frigorifer!) dhe ta rikarikoni periodikisht.
Kjo është gjithçka që doja të them për bateritë, miqtë tanë, kafshët shtëpiake elektronike. Qoftë telefon, luajtës apo aparat fotografik.
Ky artikull u përgatit bazuar në materialet e gjetura në internet dhe u mblodh këtu në një grumbull për lehtësi dhe kuptim të thelbit të procesit.
Keni pyetje? Shkruani në komente dhe unë patjetër do të përgjigjem.
P.S. Miq, nëse ju pëlqeu artikulli ose e gjetët të dobishëm për ju. Më bëj edhe mua një nder. Ndani lidhjen me artikullin në faqet tuaja "Vkontakte", "Odnoklassniki", "Facebook", "Tweeter" dhe faqe të tjera. Për ta bërë këtë, thjesht klikoni butonat në fund të faqes dhe ndiqni hapat e thjeshtë të udhëzimeve. Ju ftoj gjithashtu të regjistroheni në buletinin tim, atëherë patjetër që nuk do të humbisni artikullin tjetër, shpresoj interesant dhe të dobishëm. Formulari i abonimit është në këndin e sipërm djathtas të faqes.
Gama e lejueshme e temperaturës për karikimin dhe shkarkimin e baterive litium-jon
Karakteristikat e testimit
Testet për numrin e cikleve u kryen me një rrymë shkarkimi prej 1C, për secilën bateri, u kryen ciklet e shkarkimit / karikimit deri në arritjen e kapacitetit 80%. Ky numër u zgjodh në bazë të kohës së testimit dhe për krahasimin e mundshëm të rezultateve më pas. Numri i cikleve të plota ekuivalente është deri në 7500 në disa teste.Testet e jetës u kryen në nivele dhe temperatura të ndryshme ngarkimi, matje të tensionit bëheshin çdo 40-50 ditë për të kontrolluar shkarkimin, kohëzgjatja e provave ishte 400-500 ditë.
Vështirësia kryesore në eksperimente është mospërputhja midis kapacitetit të deklaruar dhe atij real. Të gjitha bateritë kanë një kapacitet më të lartë se sa thuhet, nga 0,1% në 5%, gjë që sjell një element shtesë të paparashikueshmërisë.
Bateritë më të përdorura ishin NCA dhe NMC, por u testuan gjithashtu bateri litium kobalt dhe litium fosfat.
Pak terma:
DoD - Thellësia e shkarkimit - thellësia e shkarkimit.
SoC - Gjendja e Ngarkesës - Niveli i ngarkimit.
Përdorimi i baterisë
Numri i cikleve
Për momentin, ekziston një teori që varësia e numrit të cikleve që mund të përballojë një bateri nga shkalla e shkarkimit të baterisë në një cikël ka formën e mëposhtme (blu tregon ciklet e shkarkimit, e zeza tregon cikle ekuivalente të plota):Kjo kurbë quhet kurba Wöhler. Ideja bazë erdhi nga mekanika për varësinë e numrit të shtrirjeve të një suste nga shkalla e shtrirjes. Vlera fillestare e 3000 cikleve në shkarkimin 100% të baterisë është një mesatare e ponderuar prej 0.1C shkarkimi. Disa bateri tregojnë rezultate më të mira, disa më keq. Në një rrymë prej 1C, numri i cikleve të plota me shkarkim 100% bie nga 3000 në 1000-1500, në varësi të prodhuesit.
Në përgjithësi, ky raport, i paraqitur në grafikë, u vërtetua nga rezultatet e eksperimenteve, sepse këshillohet të ngarkoni baterinë sa herë që është e mundur.
Llogaritja e mbivendosjes së ciklit
Kur përdorni bateri, është e mundur të punoni me dy cikle njëkohësisht (për shembull, frenimi rigjenerues në një makinë):
Kjo rezulton në ciklin e kombinuar të mëposhtëm:
Shtrohet pyetja, si ndikon kjo në funksionimin e baterisë, a është reduktuar shumë jetëgjatësia e baterisë?
Sipas rezultateve të eksperimenteve, cikli i kombinuar tregoi rezultate, të dyja nga shtimi i cikleve të plota ekuivalente të dy cikleve të pavarura. ato. kapaciteti relativ i baterisë në ciklin e kombinuar ra sipas shumës së shkarkimeve në ciklet e vogla dhe të mëdha (grafiku i linearizuar është paraqitur më poshtë). 
Efekti i cikleve të gjata të shkarkimit është më domethënës, që do të thotë se bateria ngarkohet më mirë në çdo rast.
efekti i kujtesës
Efekti i kujtesës i baterive litium-jon nuk u vu re sipas rezultateve të eksperimenteve. Në mënyra të ndryshme, kapaciteti i tij i plotë ende më pas nuk ndryshoi. Në të njëjtën kohë, ka një sërë studimesh që konfirmojnë praninë e këtij efekti në bateritë litium-fosfat dhe litium-titan.Ruajtja e baterisë
Temperaturat e ruajtjes
Këtu nuk u bënë zbulime të pazakonta. Temperaturat 20-25°C janë optimale (në jetën normale) për ruajtjen e baterisë nëse nuk përdoret. Kur bateria ruhet në një temperaturë prej 50°C, degradimi i kapacitetit është pothuajse 6 herë më i shpejtë.Natyrisht, temperaturat më të ulëta janë më të mira për ruajtje, por në jetën e përditshme kjo nënkupton ftohje të veçantë. Meqenëse temperatura e ajrit në apartament është zakonisht 20-25°C, atëherë magazinimi ka të ngjarë të jetë në këtë temperaturë.
Niveli i karikimit
Siç kanë treguar testet, sa më e ulët të jetë ngarkesa, aq më i ngadalshëm është vetë-shkarkimi i baterisë. Kapaciteti i baterisë u mat, çfarëdo që do të ishte gjatë përdorimit të mëtejshëm të saj pas ruajtjes afatgjatë. Rezultati më i mirë u tregua nga bateritë që ishin ruajtur me një karikim afër zeros.Në përgjithësi, rezultate të mira treguan bateritë që u ruajtën me nivel karikimi jo më shumë se 60% në kohën e ruajtjes. Shifrat ndryshojnë nga ato të dhëna më poshtë për një karikim 100% për më keq (d.m.th., bateria do të bëhet e papërdorshme më herët se sa tregohet në figurë):
Figura është marrë nga neni 5 këshilla praktike për funksionimin e baterive litium-jon
Në të njëjtën kohë, shifrat për ngarkesë të ulët janë më optimiste (94% pas një viti në 40°C për ruajtje në 40% SOC).
Meqenëse një tarifë prej 10% është jopraktike, pasi koha e funksionimit në këtë nivel është shumë e shkurtër, ruajini bateritë në mënyrë optimale në SOC 60%, i cili do t'ju lejojë ta aplikoni atë në çdo kohë dhe nuk do të ndikojë në mënyrë kritike në jetën e tij të shërbimit.
Problemet kryesore të rezultateve eksperimentale
Askush nuk ka kryer teste që mund të konsiderohen 100% të besueshme. Mostra, si rregull, nuk i kalon disa mijëra bateri nga miliona të prodhuara. Shumica e studiuesve nuk janë në gjendje të ofrojnë analiza të besueshme krahasuese për arsye të nën-kampioneve. Gjithashtu, rezultatet e këtyre eksperimenteve janë shpesh informacion konfidencial. Pra, këto rekomandime nuk vlejnë domosdoshmërisht për baterinë tuaj, por mund të konsiderohen optimale.Rezultatet e eksperimenteve
Frekuenca optimale e karikimit - në çdo rast.Kushtet optimale të ruajtjes - 20-25°C me karikim të baterisë 60%.
