Уважаемые клиенты!
Все поступившие заказы с 1 сентября не будут обрабатываться.

Эксплуатация литий-ионных аккумуляторов (Part I)

Эксплуатация литий-ионных аккумуляторов

Особенности тестирования

Тестирование на число циклов проводилось в условиях разрядки тока 1С. Для отдельного аккумулятора проводилось определенное количество циклов зарядки и разрядки, пока не будет достигнуто 80% емкости. Это число выбрали, опираясь на сроки тестов и для дальнейшего сравнения результатов. В некоторых тестах число эквивалентных полных циклов достигает 7500.

Тестирование на срок эффективной службы были проведены в условиях различных температурах и разрядах. Раз в 40-50 дней для контроля разряда проводилось измерение напряжения. Длились такие тесты около 400-500 дней.

Главным препятствием в проведении тестирований является различие между реальной и заявленной емкости. Аккумуляторы, над которыми проводятся эксперименты, имеют емкость 0,1 – 5%. И это дополняет процесс тестирования непредсказуемостью.

Чаще всего для тестирований использовали аккумуляторы NCA и NМС. Также в экспериментах имели место литий – фосфат и литий – кобальтные аккумуляторы.

Приведем несколько терминов:

  • Depth of Discharge (DoD) – это глубина разряда;
  • State of Charge (SoC) – это уровень заряда.

Эксплуатация аккумуляторов

1. Число циклов

Существует теория, что зависимость числа циклов, которые способен выдержать аккумулятор от силы его разряда в цикле выглядит именно так (эквивалентные полные циклы обозначены черным, а синим – циклы разрядки):

Эксплуатация литий-ионных аккумуляторов

Эта кривая называется кривой Вёлера (Wöhler). Основа идеи лежит в механике о зависимости числа растяжений пружины от степени растяжения. Средневзвешенным числом, при разряде 0,1С является изначальное значение в 3000 циклов при стопроцентном разряде батарей. Некоторые аккумуляторы показывают худшие результаты, а некоторые лучшие. В условиях тока 1С количество полных циклов в 100% разряде падает в зависимости от производителя с 3000 до 1000-1500.

В целом, это соотношение, которое представлено на графиках, подтверждено благодаря результатам экспериментам. Поэтому зарядка батареи при любых возможностях является целесообразной.

2. Расчет суперпозиции циклов

Во время использования батареи возможна работа, когда задействованы оба цикла одновременно (к примеру, рекуперативное торможение в автомобилях):

Эксплуатация литий-ионных аккумуляторов

Получаем последующий комбинированный цикл:

Эксплуатация литий-ионных аккумуляторов

Тогда может возникнуть вопрос: как это влияет на эксплуатацию аккумулятора и как сильно уменьшается его ресурс?

В результате тестирования комбинированный цикл представил нам результаты, как от сложения эквивалентных полных циклов двух независимых. То есть соответственно сумме разрядов на большом/малом циклах падала относительная емкость батареи в комбинированном цикле (отображающий график предоставляем ниже).

Эксплуатация литий-ионных аккумуляторов

Большие циклы разрядки влияют более существенно, поэтому лучше заряжать аккумулятор при каждой возможности.

Part II: Эксплуатация литий-ионных аккумуляторов (Part II)

Рекомендуем также посмотреть следующие новости: