Понимание срока службы вашей батареи глубокого разряда имеет решающее значение, независимо от того, старая она или новая. На его жизненный цикл влияют различные факторы, но давайте сначала определимся, что такое жизненный цикл аккумулятора и как его рассчитать.
Что такое жизненный цикл батареи?
По мере использования и перезарядки аккумулятор постепенно теряет свою первоначальную емкость. Его жизненный цикл означает количество циклов зарядки и разрядки, которые он может выполнить, прежде чем его производительность снизится.
Как рассчитать срок службы батареи?
После первого использования аккумулятор может не зарядиться до полной емкости, но это не означает окончания его срока службы.
Обычно производители предоставляют данные о приемлемом снижении производительности и емкости до окончания жизненного цикла батареи.
Хотя единого стандарта не существует, общее правило заключается в том, что жизненный цикл аккумулятора измеряется количеством циклов, которые он может пройти до перезарядки менее чем до 80 % от своей первоначальной емкости.
Как определяется глубина разряда?
Емкость аккумулятора также можно узнать с помощью глубина разряда (DoD), который измеряет процент использованной емкости аккумулятора по отношению к ее общему количеству.
Например, новая батарея емкостью 100 Ач, разряженная в течение 20 минут током 50 А, имеет DoD 16,7 % (50*20/60/100) за этот цикл.
Как упоминалось ранее, предел жизненного цикла достигается, если аккумулятор не может быть заряжен свыше 80 Ач, в результате чего начальный уровень DoD составляет 20% даже при “полный” заряжать.
Вы можете использовать монитор, подобный Виктрон БМВ-700 чтобы точно отслеживать DoD.
Сколько циклов делает аккумулятор?
Срок службы аккумулятора зависит от его типа и использования.
Срок службы литий-ионной батареи
Большинство литий-ионных аккумуляторов работают около 500 циклов, в то время как батареи LiFePO4 могут выдерживать тысячи циклов, прежде чем емкость снизится.
В Holo Battery наш индивидуальные решения LiFePO4 имеют номинальный срок службы 3000–5000 циклов при интенсивном использовании и даже выше при малом использовании.
Обычно производители указывают предел глубины разряда для достижения этих показателей.
Литий-ионные аккумуляторы меньше подвержены влиянию факторов окружающей среды и разряда, чем свинцово-кислотные, что приводит к более точным оценкам жизненного цикла.
Срок службы свинцово-кислотной батареи
Свинцово-кислотная батарея может прослужить до 1500 циклов при правильном обслуживании, особенно если ее уровень заряда превышает 50%.
Однако его долговечность зависит от легких разрядов и правильных циклов перезарядки. Большие требования к мощности или глубокие разряды значительно сократят количество циклов.
В среднем его хватает на 300-500 циклов.
Что сокращает срок службы аккумуляторной батареи?
На срок службы батареи влияют несколько факторов, помимо типа батареи. Понимание этого может помочь максимизировать производительность и долговечность.
Температура
Температура существенно влияет на срок службы батареи, часто вызывая путаницу.
Хотя более высокие температуры могут повысить производительность, на самом деле они сокращают срок службы аккумуляторов, особенно свинцово-кислотных. Оптимальная температура для батарей составляет около 25°C (77°F).
Одно исследование показало, что производительность литиевых батарей упал примерно на 3,3% при 77°F и на 6,7% при 113°F за первые 200 циклов. Что касается свинцово-кислотных аккумуляторов, продолжительность жизни сокращается вдвое при повышении температуры на каждые 15 градусов выше 77°F..
Чрезмерная глубина разряда
Глубина разряда также влияет на срок службы батареи.
Для свинцово-кислотных аккумуляторов циклическое изменение DOD до 50% вместо 80% может удвоить срок службы, а циклическое до 10% DOD может увеличить его в пять раз. Ниже 50% лучше не разряжать.
Литиевые батареи меньше подвержены глубоким разрядам, но рекомендуется не опускаться ниже 80% DOD.
Неправильный цикл перезарядки
Полная зарядка аккумулятора очень важна. Завершение цикла перезарядки позволяет перейти к этапу кондиционирования, который уменьшает сульфатацию свинцовых пластин.
Несмотря на то, что неполная зарядка меньше влияет на литиевые батареи из-за их внутренней системы мониторинга батареи (BMS), все же лучше по возможности полностью заряжать их.
Потеря электролита
Аккумуляторы глубокого цикла содержат раствор электролита для внутренних реакций.
В залитых свинцово-кислотных батареях испарение может оставить электролит. Пренебрежение периодической заправкой этих батарей значительно сократит срок их службы.
Литиевые и герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы также содержат электролиты. Но они запечатаны, что исключает необходимость дозаправки.
Однако герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы могут выделять газ во время быстрой зарядки или перезарядки, что приводит к незначительной потере электролита, что может со временем повлиять на срок службы.
Электродная кристаллизация
Все батареи со временем изнашиваются из-за химических изменений.
На электродах образуются отложения, такие как кристаллы сульфата свинца в свинцово-кислотных батареях и металлический литий в литий-ионных батареях. Эти изменения уменьшают количество доступных химических веществ для реакций, увеличивают внутреннее сопротивление и в конечном итоге могут привести к выходу из строя батареи, если их чрезмерное количество.
Как увеличить срок службы батареи?
Понимание факторов, влияющих на жизненный цикл аккумулятора, может помочь вам продлить его срок службы. Следуя простым рекомендациям, вы сможете максимизировать производительность как свинцово-кислотных, так и литий-ионных аккумуляторов.
- По возможности используйте аккумулятор при умеренных температурах, в идеале около 77°F.
- При использовании свинцово-кислотных аккумуляторов избегайте разрядки ниже 50% емкости; стремитесь к глубине разряда от 10% до 50%. Литиевые батареи обычно выдерживают глубину разряда до 80%, а иногда и до 100%.
- В случае залитых свинцово-кислотных аккумуляторов не допускайте долива раствора электролита.
- Наконец, заряжайте аккумулятор медленно, чтобы уменьшить внутреннее сопротивление и продлить срок его службы.
