ما هو عمر دورة البطارية؟

يعد فهم عمر بطارية الدورة العميقة أمرًا بالغ الأهمية، سواء كانت قديمة أو جديدة. هناك عوامل مختلفة تؤثر على دورة حياتها، ولكن دعونا أولاً نحدد ما هي دورة حياة البطارية وكيفية حسابها.

ما هي دورة حياة البطارية؟

عند استخدام البطارية وإعادة شحنها، فإنها تفقد قدرتها الأصلية تدريجيًا. تشير دورة حياتها إلى عدد دورات الشحن والتفريغ التي يمكنها إكمالها قبل انخفاض الأداء.

كيفية حساب دورة حياة البطارية؟

بعد الاستخدام الأول، قد لا يتم إعادة شحن البطارية بكامل طاقتها، ولكن هذا لا يشير إلى نهاية عمرها الافتراضي.

عادة، ستقدم الشركات المصنعة بيانات حول الأداء المقبول وتقليل السعة قبل انتهاء دورة حياة البطارية.

على الرغم من عدم وجود معيار، فإن القاعدة العامة هي أن دورة حياة البطارية يتم قياسها بعدد الدورات التي يمكن أن تمر بها قبل إعادة الشحن إلى أقل من 80% من سعتها الأصلية.

كيف يتم تحديد عمق التفريغ؟

يمكن أيضًا فهم سعة البطارية من خلال عمق التفريغ (وزارة الدفاع)، والذي يقيس النسبة المئوية لسعة البطارية المستخدمة مقارنة بإجمالي سعة البطارية.

على سبيل المثال، بطارية جديدة بقوة 100 أمبير يتم تفريغها لمدة 20 دقيقة بتيار 50 أمبير تتمتع بـ DoD بنسبة 16.7% (50*20/60/100) لتلك الدورة.

كما ذكرنا سابقًا، يتم الوصول إلى الحد الأقصى لدورة الحياة إذا لم يكن من الممكن شحن البطارية بعد 80 أمبير، مما يؤدي إلى بدء 20% من DoD حتى عند “ممتلىء” تكلفة.

يمكنك استخدام شاشة مثل فيكترون بي إم في-700 لتتبع وزارة الدفاع بدقة.

كم عدد الدورات التي تحصل عليها البطارية؟

تعتمد دورة حياة البطارية على نوعها واستخدامها.

دورة حياة بطارية ليثيوم أيون

تدوم معظم بطاريات Li-ion حوالي 500 دورة، بينما يمكن لبطاريات LiFePO4 أن تتحمل آلاف الدورات قبل أن تنخفض سعتها.

في Holo Battery، لدينا حلول LiFePO4 المخصصة تتمتع بتصنيفات دورة حياة تتراوح من 3000 إلى 5000 دورة في ظل الاستخدام الكثيف وحتى أعلى مع الاستخدام الخفيف.

عادة، يحدد المصنعون عمق حد التفريغ لتحقيق هذه التصنيفات.

تعتبر بطاريات الليثيوم أيون أقل تأثراً بالعوامل البيئية وعوامل التفريغ من بطاريات الرصاص الحمضية، مما يؤدي إلى تقديرات أكثر دقة لدورة الحياة.

دورة حياة بطارية الرصاص الحمضية

يمكن أن تدوم بطارية الرصاص الحمضية حتى 1500 دورة مع الصيانة المناسبة، خاصة إذا تم الاحتفاظ بها بنسبة شحن أعلى من 50%.

ومع ذلك، فإن طول عمره يعتمد على تفريغ الضوء ودورات إعادة الشحن الصحيحة. سوف تؤدي متطلبات الطاقة الثقيلة أو التفريغ العميق إلى تقليل عدد الدورات بشكل كبير.

في المتوسط، يستمر 300-500 دورة.

ما الذي يقلل من عمر البطارية القابلة لإعادة الشحن؟

هناك عدة عوامل، إلى جانب نوع البطارية، تؤثر على دورة حياتها. يمكن أن يساعد فهم هذه الأمور في تحقيق أقصى قدر من الأداء وطول العمر.

درجة حرارة

تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على عمر البطارية، وغالبًا ما تسبب الارتباك.

في حين أن درجات الحرارة المرتفعة قد تعزز الأداء، إلا أنها تقلل في الواقع من عمر البطارية، خاصة في بطاريات الرصاص الحمضية. درجة الحرارة المثالية للبطاريات هي حوالي 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت).

وجدت إحدى الدراسات أن أداء بطارية الليثيوم انخفض حوالي 3.3% عند 77 درجة فهرنهايت و6.7% عند 113 درجة فهرنهايت خلال أول 200 دورة. أما بالنسبة لبطاريات الرصاص الحمضية، يتناقص العمر إلى النصف مع كل زيادة بمقدار 15 درجة فوق 77 درجة فهرنهايت.

عمق التفريغ المفرط

يؤثر عمق التفريغ أيضًا على عمر البطارية.

بالنسبة لبطاريات الرصاص الحمضية، يمكن أن يؤدي ركوب الدراجات إلى 50% من DOD بدلاً من 80% إلى مضاعفة العمر الافتراضي، في حين أن ركوب الدراجات إلى 10% من DOD يمكن أن يزيده خمسة أضعاف. من الأفضل عدم التفريغ أقل من 50%.

تعتبر بطاريات الليثيوم أقل تأثراً بالتفريغ العميق، ولكن يوصى بعدم انخفاض مستوى الشحن إلى أقل من 80% DOD.

دورة إعادة الشحن غير كافية

من المهم إعادة شحن البطارية بالكامل. يسمح إكمال دورة إعادة الشحن بمرحلة تكييف تقلل من الكبريت على ألواح الرصاص.

في حين أن الشحنات غير المكتملة تؤثر بشكل أقل على بطاريات الليثيوم بسبب نظام مراقبة البطارية الداخلي (BMS)، إلا أنه لا يزال من الأفضل إعادة شحنها بالكامل عندما يكون ذلك ممكنًا.

فقدان المنحل بالكهرباء

تحتوي بطاريات الدورة العميقة على محلول بالكهرباء لردود الفعل الداخلية.

في بطاريات الرصاص الحمضية المغمورة بالمياه، يمكن أن يترك التبخر المنحل بالكهرباء خلفه. سيؤدي إهمال إعادة تعبئة هذه البطاريات بشكل دوري إلى تقليل عمرها الافتراضي بشكل كبير.

تحتوي بطاريات الليثيوم وبطاريات الرصاص الحمضية المختومة على إلكتروليتات أيضًا. ولكنها مختومة، مما يلغي الحاجة إلى إعادة التعبئة.

ومع ذلك، يمكن لبطاريات الرصاص الحمضية المغلقة أن تنبعث منها الغازات أثناء الشحن السريع أو الشحن الزائد، مما يؤدي إلى فقدان بسيط للإلكتروليت قد يؤثر على عمر الدورة بمرور الوقت.

تبلور القطب

تتحلل جميع البطاريات بمرور الوقت بسبب التغيرات الكيميائية.

تتشكل الرواسب على الأقطاب الكهربائية، مثل بلورات كبريتات الرصاص في بطاريات الرصاص الحمضية والليثيوم المعدني في بطاريات أيونات الليثيوم. تقلل هذه التغييرات من المواد الكيميائية المتاحة للتفاعلات، وتزيد من المقاومة الداخلية، ويمكن أن تؤدي في النهاية إلى فشل البطارية إذا كانت مفرطة.

كيفية زيادة عمر البطارية؟

إن فهم العوامل التي تؤثر على دورة حياة البطارية يمكن أن يساعدك على إطالة عمرها. يمكن أن يؤدي اتباع أفضل الممارسات البسيطة إلى زيادة الأداء لكل من بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات الليثيوم أيون.

• استخدم بطاريتك في درجات حرارة معتدلة عندما يكون ذلك ممكنًا، ويفضل أن تكون حوالي 77 درجة فهرنهايت.
• بالنسبة لبطاريات الرصاص الحمضية، تجنب تفريغ طاقتها أقل من 50%؛ تهدف إلى عمق التفريغ من 10٪ إلى 50٪. يمكن لبطاريات الليثيوم عادةً التعامل مع عمق تفريغ يصل إلى 80%، وأحيانًا حتى 100%.
• بالنسبة لبطاريات الرصاص الحمضية المغمورة بالمياه، احتفظ بمحلول الإلكتروليت في الأعلى.
• وأخيرًا، قم بشحن البطارية ببطء لتقليل المقاومة الداخلية وإطالة عمرها.