"Batteria al litio" è un tipo di batteria che utilizza litio metallico o lega di litio come materiale dell'elettrodo negativo e utilizza una soluzione elettrolita non acquosa. Nel 1912, la batteria al litio metallico fu proposta e studiata per la prima volta da Gilbert N. Lewis. Negli anni '70, M.S. Whittingham propose e iniziò a studiare le batterie agli ioni di litio. A causa delle proprietà chimiche molto attive del litio metallico, la lavorazione, lo stoccaggio e l'uso del litio metallico hanno requisiti ambientali molto elevati. Pertanto, le batterie al litio non sono state utilizzate per molto tempo. Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, le batterie al litio sono diventate il mainstream.
Le batterie al litio possono essere approssimativamente suddivise in due categorie: batterie al litio metallico e batterie agli ioni di litio. Le batterie agli ioni di litio non contengono litio metallico e sono ricaricabili. La quinta generazione di batterie ricaricabili, batterie al litio metallico, è nata nel 1996 e la sua sicurezza, capacità specifica, velocità di auto-scarica e rapporto prestazioni-prezzo sono superiori a quelle delle batterie agli ioni di litio. A causa dei propri requisiti high-tech, solo poche aziende in alcuni paesi stanno producendo tali batterie al litio metallico.
Durata della batteria
La batteria degli ioni di litio può essere caricata e scaricata solo 500 volte?
Credo che la maggior parte dei consumatori abbia sentito che la durata di una batteria al litio è "500 volte", 500 volte di carica e scarica, oltre questo numero, la batteria "finirà la vita", molti amici per poter prolungare la durata della batteria, ogni volta che la batteria viene caricata solo quando è completamente esaurita. Questo prolunga davvero la durata della batteria? la risposta è negativa. La durata di una batteria al litio è "500 volte", che non si riferisce al numero di volte di ricarica, ma a un ciclo di ricarica e scarica.
Un ciclo di ricarica significa il processo di utilizzo di tutta la potenza della batteria da piena a scarica, e quindi da vuota a piena. Questa non è la stessa cosa della ricarica una volta. Ad esempio, una batteria al litio ha utilizzato solo la metà della sua potenza il primo giorno, e poi è stata completamente carica. Se la situazione persiste il giorno successivo, cioè utilizzare la metà della carica e caricarla due volte in totale. Questo può essere considerato solo come un ciclo di ricarica, non come due. Pertanto, di solito potrebbero essere più volte necessario completare un ciclo. Ogni volta che un ciclo di ricarica viene completato, la capacità della batteria diminuirà un po '. Tuttavia, questa riduzione del consumo energetico è molto piccola. Una batteria di alta qualità manterrà comunque l'80% della sua capacità originale dopo essere stata caricata per molti cicli. Molti prodotti alimentati al litio saranno ancora utilizzati come al solito dopo due o tre anni. Naturalmente, la batteria al litio deve ancora essere sostituita dopo la fine della sua vita.
Il cosiddetto 500 volte significa che il produttore ha raggiunto circa 625 cicli di ricarica a una profondità di scarica costante (come l'80%), raggiungendo 500 cicli di ricarica.
(80%*625=500) (Ignorare fattori come la riduzione della capacità della batteria al litio)
Tuttavia, a causa di varie influenze nella vita reale, in particolare la profondità di scarica durante la ricarica non è costante, "500 cicli di ricarica" possono essere utilizzati solo come durata della batteria di riferimento.
La dichiarazione corretta: la durata della batteria al litio è correlata al numero di completamenti del ciclo di ricarica, non direttamente correlato al numero di cicli di ricarica.
La semplice comprensione, ad esempio, di una batteria al litio ha utilizzato solo la metà della sua potenza il primo giorno e poi l'ha caricata completamente. Se la situazione persiste il giorno successivo, cioè utilizzare la metà della carica e caricarla due volte in totale. Questo può essere considerato solo come un ciclo di ricarica, non come due. Pertanto, di solito potrebbero essere più volte necessario completare un ciclo. Ogni volta che un ciclo di ricarica viene completato, la potenza diminuirà un po '. Tuttavia, la riduzione è molto piccola. Le batterie di alta qualità manterranno comunque l'80% della potenza originale dopo essere state caricate per più cicli. Molti prodotti alimentati al litio sono ancora utilizzati come al solito dopo due o tre anni. Questo è il motivo. Naturalmente, la durata della batteria al litio alla fine dovrà essere sostituita.
La durata di una batteria al litio è generalmente da 300 a 500 cicli di ricarica. Supponendo che la potenza fornita da una scarica completa sia Q, se la riduzione di potenza dopo ogni ciclo di ricarica non viene presa in considerazione, la batteria al litio può fornire o integrare 300Q-500Q di potenza nella sua vita. Da questo sappiamo che se addebiti 1/2 ogni volta, puoi addebitare 600-1000 volte; se si carica 1/3 ogni volta, è possibile caricare 900-1500 volte. Per analogia, se viene caricato casualmente, il numero di volte è variabile. In breve, indipendentemente da come viene caricato, è costante aggiungere un totale di 300Q a 500Q di potenza. Pertanto, possiamo anche capirlo in questo modo: la durata di una batteria al litio è correlata alla capacità di carica totale della batteria e non ha nulla a che fare con il numero di cariche. Lo scarico profondo e la carica profonda e lo scarico superficiale e la carica superficiale hanno poca differenza nell'impatto sulla durata della batteria al litio.
In effetti, la ricarica superficiale e la ricarica superficiale sono più vantaggiose per le batterie al litio. Solo quando il modulo di alimentazione del prodotto è calibrato per le batterie al litio, è necessario scaricare in profondità e caricare in profondità. Pertanto, i prodotti alimentati da batterie al litio non devono essere vincolati dal processo. Tutto è conveniente e può essere addebitato in qualsiasi momento senza preoccuparsi di influenzare la durata della vita.
Se la batteria al litio viene utilizzata in un ambiente superiore alla temperatura operativa specificata, o cioè 35 °C o superiore, l'alimentazione della batteria continuerà a diminuire, o cioè il tempo di alimentazione della batteria non sarà lungo come al solito. Se devi caricare il dispositivo a tale temperatura, il danno alla batteria sarà ancora maggiore. Anche se la batteria è conservata in un ambiente caldo, causerà inevitabilmente danni corrispondenti alla qualità della batteria. Pertanto, mantenere la temperatura operativa il più adatta possibile è un buon modo per prolungare la durata della batteria al litio.
Se si utilizza la batteria al litio in un ambiente a bassa temperatura, cioè al di sotto dei 4 °C, si scoprirà anche che la durata della batteria è ridotta. La batteria al litio originale di alcuni telefoni cellulari non può nemmeno essere caricata in un ambiente a bassa temperatura. Ma non preoccuparti troppo. Questa è solo una situazione temporanea, che è diversa dall'uso in un ambiente ad alta temperatura. Una volta che la temperatura aumenta, le molecole nella batteria verranno riscaldate e torneranno immediatamente alla potenza precedente.
Se si desidera massimizzare l'efficacia delle batterie agli ioni di litio, è necessario utilizzarle frequentemente, in modo che gli elettroni nella batteria al litio siano sempre in uno stato di flusso. Se non si utilizza spesso la batteria al litio, ricordarsi di completare un ciclo di ricarica per la batteria al litio ogni mese e fare una calibrazione della batteria, cioè una scarica profonda e una carica profonda una volta.
Il nome formale è "ciclo carica-scarica", che non è uguale a "numero di ricariche". Il ciclo si riferisce alla batteria da completamente carica a esaurita. Questo è un ciclo. Se la batteria è completamente carica, ci vuole un decimo È un decimo ciclo, quindi è fondamentalmente un ciclo quando viene caricata 10 volte. Allo stesso modo, da piena potenza, mezzo usato e poi pieno, quindi mezzo usato e poi di nuovo pieno, questo è anche un ciclo, in questo momento si sta caricando due volte. Pertanto, il ciclo dipende solo da "quanta elettricità viene scaricata dalla batteria", e non ha alcuna relazione diretta con il "numero di ricariche".
Inoltre, questo numero nominale di cicli di carica e scarica non significa che non possa essere utilizzato dopo che è stato utilizzato, ma dopo così tanti cicli, la capacità della batteria di immagazzinare energia scenderà a un certo livello.
Ad esempio, per una batteria al litio, il ciclo nominale di scarica di carica è "non inferiore al 60% della capacità nominale dopo 500 volte"
Cioè, dopo 500 cicli, questa batteria può memorizzare solo fino al 60% del tempo in cui è stata memorizzata una nuova batteria. Ciò significa che le prestazioni sono scese a un certo livello.
Le batterie al litio non hanno un limite fisso al numero di ricariche. Le batterie dei normali produttori possono generalmente essere ricaricate e scaricate almeno 500 volte e la capacità rimane superiore all'80% della capacità iniziale. Può essere utilizzato per 2 anni una volta al giorno. Di solito, se la batteria del telefono cellulare viene caricata 1.000 volte, la batteria sarà gravemente inutilizzabile.
Il ciclo è l'uso. Stiamo usando le batterie. Quello a cui teniamo è il momento dell'uso. Al fine di misurare le prestazioni di quanto tempo può essere utilizzata una batteria ricaricabile, viene stipulata la definizione del numero di cicli. L'utilizzo effettivo dell'utente è in continua evoluzione, perché i test con condizioni diverse non sono comparabili e la definizione di durata del ciclo deve essere standardizzata per avere un confronto.
Condizioni di prova di durata del ciclo della batteria al litio e requisiti specificati nella norma nazionale: a condizione di una temperatura ambiente di 20°C±5°C, carica a 1C, quando la tensione del terminale della batteria raggiunge la tensione limite di carica di 4,2V, passare alla carica di tensione costante fino a quando la corrente di carica è inferiore o uguale a 1/20C, interrompere la carica, lasciarlo per 0,5 h ~1h, quindi scaricare con corrente 1C alla tensione finale di 2,75V, dopo lo scarico, lasciarlo per 0,5 h ~1h, quindi procedere al successivo ciclo carica-scarica fino a due tempi di scarica consecutivi Se è inferiore a 36 minuti, è considerato la fine del ciclo di vita e il numero di cicli deve essere maggiore di 300.
Interpretazione della norma nazionale:
un. Questa definizione stabilisce che la prova di durata del ciclo viene eseguita con un metodo di carica profonda e di scarico profondo
B. Secondo questa modalità, viene specificata la durata del ciclo della batteria al litio e la capacità è ancora superiore al 60% dopo ≥300 cicli
Tuttavia, il numero di cicli ottenuti da diversi sistemi di ciclo è completamente diverso. Ad esempio, le altre condizioni di cui sopra rimangono invariate e solo la tensione costante di 4,2V viene cambiata nella tensione costante di 4,1V per testare la durata del ciclo dello stesso tipo di batteria. In questo modo, questa batteria non è più un metodo di ricarica profonda e la durata del ciclo può essere aumentata di quasi il 60% nel test finale. Quindi, se la tensione di cut-off viene aumentata a 3,9V per il test, il numero di cicli dovrebbe essere aumentato più volte.
Si tratta dell'affermazione che un ciclo di ricarica e scarico perderà una vita. Dovremmo prestare attenzione alla definizione del ciclo di ricarica delle batterie al litio: un ciclo di ricarica si riferisce al pieno utilizzo di tutta la potenza della batteria al litio da piena a scarica, e quindi da carica scarica a carica completa. il processo di. E questo non è lo stesso della ricarica una volta. Inoltre, quando si parla del numero di cicli, non è possibile ignorare le condizioni del ciclo. Non ha senso parlare del numero di cicli oltre alle regole, perché il numero di cicli è un mezzo per rilevare la durata della batteria, non un fine!
