Hiểu được tuổi thọ của pin chu kỳ sâu là rất quan trọng, cho dù đó là pin cũ hay mới. Có nhiều yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến vòng đời của pin, nhưng trước tiên hãy xác định vòng đời của pin là gì và cách tính toán nó.
Vòng đời của pin là gì?
Khi pin được sử dụng và sạc lại, pin sẽ mất dần dung lượng ban đầu. Vòng đời của nó đề cập đến số chu kỳ sạc và xả mà nó có thể hoàn thành trước khi hiệu suất giảm.
Làm thế nào để tính toán vòng đời pin?
Sau lần sử dụng đầu tiên, pin có thể không sạc hết công suất nhưng điều này không có nghĩa là pin đã hết tuổi thọ.
Thông thường, các nhà sản xuất sẽ cung cấp dữ liệu về mức giảm dung lượng và hiệu suất có thể chấp nhận được trước khi vòng đời của pin kết thúc.
Mặc dù không có tiêu chuẩn nhưng có một nguyên tắc chung là vòng đời của pin được đo bằng số chu kỳ mà pin có thể trải qua trước khi sạc lại dưới 80% công suất ban đầu.
Độ sâu xả được xác định như thế nào?
Dung lượng pin cũng có thể được hiểu thông qua độ sâu xả (DoD), đo phần trăm dung lượng pin đã sử dụng so với tổng dung lượng pin.
Ví dụ: pin 100 Ah mới được xả trong 20 phút ở dòng điện 50 A có DoD 16,7 % (50*20/60/100) cho chu kỳ đó.
Như đã đề cập trước đó, đạt đến giới hạn vòng đời nếu pin không thể sạc quá 80 Ah, dẫn đến DoD ban đầu là 20% ngay cả ở mức “đầy” thù lao.
Bạn có thể sử dụng màn hình như Victron BMV-700 để theo dõi DoD một cách chính xác.
Pin có bao nhiêu chu kỳ?
Vòng đời của pin phụ thuộc vào loại và cách sử dụng.
Vòng đời của pin Lithium-Ion
Hầu hết pin Li-ion có tuổi thọ khoảng 500 chu kỳ, trong khi pin LiFePO4 có thể tồn tại hàng nghìn chu kỳ trước khi dung lượng giảm.
Tại Holo Battery, chúng tôi giải pháp LiFePO4 tùy chỉnh có xếp hạng vòng đời là 3.000-5.000 chu kỳ khi sử dụng nhiều và thậm chí cao hơn khi sử dụng ít.
Thông thường, Nhà sản xuất chỉ định độ sâu giới hạn xả để đạt được các xếp hạng này.
Pin lithium-ion ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường và phóng điện hơn pin axit chì, giúp ước tính vòng đời chính xác hơn.
Vòng đời của pin axit chì
Pin axit chì có thể kéo dài tới 1.500 chu kỳ nếu được bảo trì thích hợp, đặc biệt nếu được sạc ở mức trên 50%.
Tuy nhiên, tuổi thọ của nó phụ thuộc vào lượng ánh sáng phóng ra và chu kỳ sạc lại chính xác. Nhu cầu năng lượng lớn hoặc phóng điện sâu sẽ làm giảm đáng kể số chu kỳ.
Trung bình, nó kéo dài 300-500 chu kỳ.
Điều gì làm giảm tuổi thọ pin sạc?
Một số yếu tố, ngoài loại pin, ảnh hưởng đến vòng đời của nó. Hiểu những điều này có thể giúp tối đa hóa hiệu suất và tuổi thọ.
Nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể đến tuổi thọ pin, thường gây nhầm lẫn.
Mặc dù nhiệt độ cao hơn có thể tăng hiệu suất nhưng chúng thực sự làm giảm tuổi thọ của pin, đặc biệt là trong pin axit-chì. Nhiệt độ tối ưu cho pin là khoảng 25°C (77°F).
Một nghiên cứu cho thấy hiệu suất của pin lithium giảm khoảng 3,3% ở 77°F và 6,7% ở 113°F trong 200 chu kỳ đầu tiên. Đối với pin axit chì, tuổi thọ giảm một nửa với mỗi lần tăng 15 độ trên 77°F.
Độ sâu xả quá mức
Độ sâu xả cũng ảnh hưởng đến tuổi thọ pin.
Đối với ắc quy axit-chì, việc chuyển đổi tới 50% DOD thay vì 80% có thể tăng gấp đôi tuổi thọ, trong khi chuyển đổi lên 10% DOD có thể tăng gấp 5 lần. Tốt nhất không nên xả dưới 50%.
Pin lithium ít bị ảnh hưởng hơn khi phóng điện sâu, nhưng DOD được khuyến nghị không xuống dưới 80%.
Chu kỳ nạp tiền không đầy đủ
Sạc đầy pin của bạn là quan trọng. Việc hoàn thành chu trình nạp lại cho phép giai đoạn điều hòa làm giảm quá trình sunfat hóa trên các tấm chì.
Mặc dù việc sạc không đầy sẽ ít ảnh hưởng đến pin lithium hơn do hệ thống giám sát pin bên trong (BMS) nhưng tốt nhất bạn vẫn nên sạc đầy pin khi có thể.
Mất chất điện giải
Pin chu trình sâu chứa một dung dịch điện phân cho các phản ứng bên trong.
Trong pin axit chì bị ngập nước, sự bay hơi có thể để lại chất điện phân. Việc bỏ qua việc nạp lại pin định kỳ sẽ làm giảm đáng kể tuổi thọ của chúng.
Pin lithium và axit chì kín cũng có chất điện phân. Nhưng chúng được niêm phong, loại bỏ nhu cầu nạp lại.
Tuy nhiên, pin axit chì kín có thể hết gas khi sạc nhanh hoặc sạc quá mức, dẫn đến mất chất điện phân nhỏ và có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin theo thời gian.
Kết tinh điện cực
Tất cả các loại pin đều xuống cấp theo thời gian do thay đổi hóa học.
Chất cặn hình thành trên các điện cực, chẳng hạn như tinh thể chì sunfat trong pin axit chì và lithium kim loại trong pin lithium-ion. Những thay đổi này làm giảm lượng hóa chất sẵn có cho các phản ứng, tăng điện trở trong và cuối cùng có thể dẫn đến hỏng pin nếu sử dụng quá mức.
Làm thế nào để tăng tuổi thọ pin?
Hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến vòng đời của pin có thể giúp bạn kéo dài tuổi thọ của pin. Thực hiện theo các phương pháp hay nhất đơn giản có thể tối đa hóa hiệu suất cho cả pin axit chì và pin lithium-ion.
- Sử dụng pin ở nhiệt độ vừa phải khi có thể, lý tưởng nhất là khoảng 77°F.
- Đối với ắc quy axit chì, tránh xả dưới 50% công suất; nhằm mục đích xả độ sâu từ 10% đến 50%. Pin lithium thường có thể xử lý độ sâu xả lên tới 80% và đôi khi thậm chí là 100%.
- Đối với pin axit chì bị ngập nước, hãy luôn đổ đầy dung dịch điện phân.
- Cuối cùng, hãy sạc pin từ từ để giảm điện trở trong và kéo dài tuổi thọ của pin.
