방법 Prolong에 건전지의 리튬 기초를 둔

Li 이온이 나이 드는 원인이 되고 무슨이 그것의 생활을 머리말을 붙이기 위하여 건전지 사용자가 수 있는 무슨이 발견하십시오 할.

건전지 연구는 리튬 화학에 사람이 건전지 미래가 리튬에서 유일하게 속인다고 상상할 수 있었다 아주 많이 집중하고 있습니다. 낙관적이더라도, 다른 화학보다 우량한 많은 방법으로 인 타당한 이유가 리튬 이온이 있습니다. 신청은 대역과 짐 수평하게 하기와 같은 지도 산에 의해 이전에 단단하게 붙들린 시장으로 성장하고 그리고 침략하고 있습니다. 많은 인공위성은 또한 Li 이온에 의해 강화됩니다.

리튬 이온은 아직 완전히 성숙하지 않으며 아직도 향상하고 있습니다. 주목할 만한 전진은 근속기간과 안전에서 수용량이 증대로 증가하고 있는 동안 했습니다. 오늘날, Li 이온은 이 전원이 받아들여지는 규범이 되기 전에 대부분의 EV 필요 더 발달을 위한 소비자 장치 그러나 신청의 기대에 부응합니다.

무엇이 리튬 이온이 나이 드는 원인이 됩니까?

리튬 이온 건전지는 긍정 및 부정적인 전극 사이 이온 운동에 작동합니다. 이론에서는 그런 기계장치는 높은온도 그리고 시간이 지남에 따라 나이 드는 감소 성과, 그러나 순환 영원히 작동해야, 합니다. 제조자는 보수적인 접근을 채택하고 대부분의 소비자 제품에 있는 지정해 300 그리고 500의 출력/책임 주기 사이에서 있으로 Li 이온의 생활을.

주기를 세기에 평가 건전지수명은 주기를 구성하는 무슨이의 출력이 충분히 변화하기지도 모르고기 명확하게 정의하기 기준이 없기 때문에 결정적이지 않습니다. 사이클 카운트의 대신으로, 몇몇 장치 제조자는 날짜 스탬프에 건전지 보충을 건의합니다, 그러나 이 방법은 사용법을 고려하지 않습니다. 건전지는 사용 빈도가 높은 또는 형편이 나쁜 온도 조건 때문에 할당한 시간 안에 고장날지도 모릅니다; 그러나, 대부분의 팩은 우표가 나타내는 무엇을 보다는 상당히 오래 지속됩니다.

건전지의 성과는 수용량, 주요한 건강 지시자에서 측정됩니다. 내부 저항 및 자체 방전은 또한 역할을 합니다, 그러나 이들은 현대 Li 이온을 가진 건전지수명의 끝 예언에서 보다 적게 뜻깊습니다.

숫자 1는 Cadex 실험실에 순환된 11의 Li 중합체 건전지의 수용량 하락을 설명합니다. 휴대전화를 위한 1,500mAh 주머니 세포는 1,500mA (1C)의 현재에 4.20V/cell에 처음으로 위탁되고 그 후에 가득 차있는 책임 포화의 한 부분으로 0.05C (75mA)에 포화시키는 것이 허용되었습니다. 건전지는 1,500mA에 3.0V/cell에 그 때 출력되고, 주기는 반복되었습니다. Li 이온 건전지의 예상한 수용량 손실은 전달한 250 주기에 획일하건전지는 예상대로 실행했습니다.

11 새로운 Li 이온은 Cadex C7400 건전지 해석기에 시험되었습니다. 모든 팩은 88-94%의 수용량에 시작하고 73-84%에 250의 가득 차있는 출력 주기 후에 줄였습니다. 1500mAh 주머니 팩은 휴대전화에서 이용됩니다.

뒤에 오는 테이블은 코발트 근거한 리튬 이온에 긴장 관련 수용량 손실을 나타냅니다. 리튬 철 인산염과 리튬 티탄의 전압은 더 낮 전압에 주어진 참고를 적용하지 않습니다.
건전지는 서비스의 첫번째 년 도중 수용량 100% 전달해야 하더라도, 일반적 보다는 지정된 수용량을 낮게 보기위하여이고, 재고 유효 기간은 이 손실에 공헌할지도 모릅니다. 더하여, 제조자는 아주 몇몇 사용자가 불시 점검을 하고 낮게 넋두리하는지 알고 있는 그들의 건전지를 overrate 경향이 있습니다. 다 세포 팩에서 요구되다 것과 같이, 아닙니다 엽니다 매우 더 넓은 성과 합격을 위한 수문을 휴대전화와 정제에 있는 단세포도 일치하는 것을 해서. 더 낮은 수용량을 가진 세포는 소비자 알고 있기 없이 균열을 통해서 미끄러질지도 모릅니다.

사용 빈도가 높은으로 빨리 지치는 기계 장치와 유사한, 출력 (DoD)의 깊이는 건전지의 사이클 카운트를 결정합니다. (낮은 DoD) 더 작은 출력, 오래 건전지는 지속될 것입니다. 전부 가능한에, 가득 차있는 출력을 피하고 용도 사이 건전지를 수시로 위탁하는 경우에. Li 이온에 부분적인 출력은 정밀합니다. 아무 기억도 없고 건전지는 정기적인 가득 차있는 출력 주기를 생활을 머리말을 붙이는 필요로 합니다. 예외는 똑똑한 건전지 지적인 장치에 연료계의 정기적인 구경측정일지도 모릅니다.

도표 2 견적은 70% 건전지 수용량 하락의 앞에 각종 DoD 수준에 출력/책임 주기 Li 이온의 수 배달할 수 있습니다. DoD는 테이블에 있는 국가의 책임 (SoC) 나타난 수준에 출력에 선행된 가득 차있는 책임을 구성합니다.

리튬 이온은 긴장으로 높은 책임 전압에 열에 드러낼 때, 이렇게 합니다 세포의 지키를 고통받습니다. 30°C의 위 건전지 집 (86°F)는 높은온도 고려됩니다 최대 Li 이온을 위해 4.10V/cell의 위 전압은 고전압으로 간주되고. 건전지를 고열에 드러내고 장시간 시간 동안 가득 차있는 국가의 책임에서 거주는 수 있어 순환 보다는 더 스트레스가 많을. 도표 3는 온도와 SoC.의 기능으로 수용량 손실을 설명합니다.

대부분의 Li 이온은 4.20V/cell에 위탁하고, 0.10V/cell의 최고봉 책임 전압에 있는 각 감소는 주기 생활을 두배로 하고 말합니다. 예를 들면, 4.20V/cell에 위탁된 리튬 이온 세포는 전형적으로 300-500 주기를 전달합니다. 4.10V/cell에 위탁하는 경우에, 생활은 600-1,000 주기에 머리말을 붙일 수 있습니다; 4.0V/cell는 1,200-2,000를 배달해야 3.90V/cell는 2,400-4,000 주기를 제공해야 합니다.

부정적인 측에, 더 낮은 최고봉 책임 전압은 건전지가 저장하는 수용량을 감소시킵니다. 간단한 지침서로, 각 70mV 감소 담당 전압은 10% 전반적인 수용량을 낮춥니다. 연속적인 책임에 최고봉 책임 전압을 적용하는 것은 전용량을 복구할 것입니다.

근속기간의 점에서, 최선 책임 전압은 3.92V/cell입니다. 건전지 전문가는 이 문턱이 모든 전압 관련된 긴장을 삭제한다고 믿습니다; 낮게 가는 것은 더 이익을 얻고 그러나 다른 증후를 유도하지 않을지도 모릅니다. 도표 4는 책임 수준의 기능으로 수용량을 요약합니다. (모든 가치는 견적됩니다; 더 높은 전압 문턱을 가진 에너지 세포는 일탈할지도 모릅니다.)

실험: 50% SOC의 감장약 수준을 사용하는 것이 44-130% 씩 차량 Li 이온 건전지의 일생 기대를 증가한다는 것을 Chalmers 공과대학교, 스웨덴은, 보고합니다.

휴대전화, 노트북, 정제 및 디지탈 카메라를 위한 대부분의 충전기는 4.20V/cell에 Li 이온을 위탁합니다. 이것은 소비자가 보다 적게 보다는 최선 런타임 아무것도 원하지 않기 때문에, 최대 수용량을 허용합니다. 기업은, 다른 한편으로는, 근속기간을 좀더 염려하고 낮은 전압 문턱을 선택할지도 모릅니다. 인공위성과 전기 차량은 그런 보기입니다.

안전상의 이유로, 많은 리튬 이온은 4.20V/cell를 초과할 수 없습니다. (몇몇 NMC는 예외입니다.) 더 높은 전압이 수용량을 밀어주는 동안, 전압을 초과하는 것은 서비스 기간을 단축하고 안전을 손상합니다. 숫자 5는 책임 전압의 기능으로 사이클 카운트를 설명합니다. 4.35V에, 일정한 Li 이온의 사이클 카운트는 반으로 자릅니다.

주어진 신청을 가장 적합한 전압 문턱 선정외에, 일정한 Li 이온은 장시간 시간 동안 4.20V/cell의 고전압 천장에 남아 있으면 안됩니다. Li 이온 충전기는 책임 현재를 끄고 건전지 전압은 자연적인 수준에 복귀합니다. 이것은 격렬한 운동 후에 근육 이완 같이 입니다.

Li 이온을 각종 책임과 출력 대역폭에 순환할 때 숫자 6는 동적인 스트레스 측정 (DST) 반영 수용량 손실을 설명합니다. 큰 수용량 손실은 완전히 위탁한 Li 이온을 25% SoC (검정)에 출력하 때 일어납니다; 손실은 완전히 출력해 더 높았던 경우에. 85의 그리고 25% (녹색) 사이에서 순환은 50% 제공해 100%에 위탁하고 출력하기 보다는 더 긴 서비스 기간을 (진한 파란색). 가장 작은 수용량 손실은 Li 이온을 75%에 위탁하고 65%에 출력해서 달성됩니다. 이것은, 그러나, 완전히 건전지를 이용하지 않습니다. 높은온도에 높은 전압 그리고 노출은 건전지를 말하 표준 상태 하에서 순환 보다는 빨리 타락하고.

^{의례: ResearchGate – 세포 생활 평가를 위한 리튬 이온 건전지 강직의 만들기.
https://www.researchgate.net/publication/303890624_Modeling_of_Lithium-Ion_Battery_Degradation_for_Cell_Life_Assessment}

어긋남은 도표 2와 사이클 카운트에 숫자 6 사이에서 존재합니다. 명확한 설명은 건전지 질에 있는 추측 다름 이외에 유효하지 않고 방법을 시험합니다. 값이 싼 소비자와 튼튼한 산업 급료 사이 차이는 또한 역할을 할지도 모릅니다. 수용량 보유는 20ºC에 높은온도에 더 급속하게 떨어질 것입니다.

단지 가득 차있는 주기는 건전지의 지정된 에너지를 제공합니다. 현대 에너지 세포로, 이것은 250Wh/kg입니다, 그러나 주기 생활은 손상될 것입니다. 선형 인 모두는 60%로, 85-25%의 생활 머리말을 붙이는 중간 범위 에너지를 감소시키고 이것은 250Wh/kg 알맞도록 하기에에서 150Wh/kg에 특정한 에너지 밀도를 동일시합니다. 휴대전화는 건전지의 가득 차있는 에너지를 이용하는 소비용품입니다. 산업 장치는 EV와 같은 85%로 전형적으로 책임을 제한하고 25%에 건전지수명을 머리말을 붙이기 위하여 출력합니다.

숫자 7는 숫자 6에서 진보적인 순환을 가진 건전지 수용량의 선형 감퇴를 추측하는 추정 프로그램을 이용하여 Li 이온의 예언한 주기 생활을 확장하기 위하여 자료를 추정합니다. 이것이 경우에, (파란) 75%-25%의 SoC 안에서 순환된 Li 이온 건전지는 14,000 주기 후에 74% 수용량에 퇴색할 것입니다. 이 건전지가 동일한 깊이의 출력 (녹색)로 85%에 위탁된 경우에, 수용량은 14,000 주기에 64%에 떨어지고, 동일한 DoD (검정)를 가진 100% 책임으로, 수용량은 48%에 떨어질 것입니다. 알수 없는 이유를 위해, 실재 기대는 가장한 만들기에서 더 낮 경향이 있습니다.

Li 이온 건전지는 3개의 다른 SoC 수준 및 만들어진 주기 생활에 위탁됩니다. 전달된 책임 범위를 건전지수명 그러나 감소 에너지를 머리말을 붙입니다 제한하는 것은. 이것은 증가시킨 무게 및 더 높은 초기 비용에서 반영합니다.
^{사용하는 허가로. OriginLab의 보삽법/추정.}

^{건전지 제조자는 수시로 80 DoD를 가진 건전지의 주기 생활을 지정합니다. 이것은 건전지가 정상적인 사용의 밑에 책임의 앞에 어떤 예비를 유지해야 하기 때문에 실제적입니다. (BU-501를 보십시오: 출력에 관하여 기초,“무엇이출력주기")DST(동적인스트레스 측정)에사이클 카운트가건전지유형으로다른, 책임시간, 적재의정서및작용 온도를구성합니다. 실험실 테스트는수시로분야에서달성가능하지 않은수를얻습니다.}

사용자는 무엇을 할 수 있습니까?

혼자 순환하지 않는 환경 조건은, 리튬 이온 건전지의 근속기간을 경세합니다. 가장 나쁜 상황은 높은온도에 완전히 위탁한 건전지를 지키고 있습니다. 건전지 팩은 갑자기 죽지 않습니다, 그러나 수용량이 퇴색하는 때 런타임은 점차적으로 단축합니다.

더 낮은 책임 전압은 건전지수명을 머리말을 붙이고 전기 차량 및 인공위성은 이것을 이용합니다. 소비자 장치를 위한 유사한 준비될 또한 수 있었습니다, 그러나 이들은 드물게 제안되지 않습니다; 계획한 진부화는 이것을 다룹니다.

노트북 건전지는 책임 전압을 낮춰서 AC 격자에 연결될 때 머리말을 붙일 수 있었습니다. 이 특징을 사용하기 쉬운 시키기 위하여는, 장치는 4.05V/cell에 건전지를 지키고 대략 80%의 SoC를 제안하는 “장수” 형태를 특색지어야 합니다. 여행하기 전에 1 시간, 4.20V/cell에 책임을 가져오는 사용자 요구 “전용량” 형태.

질문은 질문합니다, “사용중인?” 때 나는 파워 그리드에서 차단합니다 나의 노트북을 일 것입니까 정상적인 상황에서 이것은 Li 이온 건전지가 가득 차있을 때 위탁이 멈추기 때문에 필요하면 안됩니다. 상부 제거 책임은 특정 수준에서만 적용됩니다 때 건전지 전압 강하. 대부분의 사용자는 교류 전원을 제거하지 않으며, 이 연습은 안전합니다.

현대 노트북은 더 오래된 모형 및 보고한 불이 몇몇이다 보다는 냉각기를 달립니다. 침대 또는 베개에 공기 냉각을 가진 전기 장치를 달릴 경우 항상 기류를 방해되지 않는 유지하십시오. 차가운 노트북은 건전지수명을 연장하고 내부 성분을 보호합니다. 대부분의 소비자 제품에 의하여에는에 또는 보다 적게 있고, 1C 위탁되어야 위하여 하는 에너지 세포. 완전히 1 이하 시간에 있는 Li 이온을 위탁하는 것을 주장하는 소위 초고속 충전기를 피하십시오.