I dag er litium-ion-batterier mye brukt i smarttelefoner, bærbare datamaskiner, nettbrett, smartklokker, elektriske kjøretøy og mange andre enheter. Siden disse enhetene brukes over lengre perioder, er folk mer oppmerksomme på to batteri-relaterte parametere:batterihelseogantall batterisykluser.

Mange brukere antar at når syklusantallet fortsetter å øke, må batteriet nærme seg slutten av levetiden. Men selv om disse to parameterne er relatert, representerer de helt forskjellige konsepter.

Antall batterisyklusergjenspeiler den kumulative mengden batterikapasitet som har blitt brukt gjennom lading og utlading, mensbatterihelseindikerer batteriets gjeldende gjenværende kapasitet og generell ytelse.

Hvis du bare kunne bruke én parameter for å evaluere batteriets nåværende tilstand, vil batterihelsen generelt være mer meningsfylt enn antall sykluser.

En enkel analogi er å tenke på syklusteller som kjørelengden til en bil, som viser hvor mye kjøretøyet har blitt kjørt. Batterihelsen er mer som den faktiske tilstanden til bilen, og viser hvor godt den yter akkurat nå.

Det er en vanlig misforståelse at et batteri fullfører én syklus hver gang en enhet lades fra 0 % til 100 %.

I virkeligheten,Antall batterisykluser er ikke bare antall ganger et batteri har blitt ladet.

En hel syklus regnes vanligvis når batteriet kumulativt har utladet en mengde tilsvarende100 % av kapasiteten. Dette trenger ikke å skje i én enkelt-ladingsprosess.

Anta for eksempel at du bruker 50 % av batterikapasiteten din i dag og lader det opp, og deretter bruker du ytterligere 50 % neste dag og lader det opp igjen. Den kumulative batteribruken er omtrent 100 %, noe som tilsvarer én komplett syklus.

Derfor:

Én ladeøkt tilsvarer ikke nødvendigvis én syklus.

Å fylle på batteriet ofte betyr ikke at du fullfører en hel syklus hver gang.

Antall sykluser er basert på kumulativ batteribruk i stedet for antall ganger en lader er tilkoblet.

Dette utfordrer også den vanlige oppfatningen om athyppig lading akselererer automatisk batteriets aldring.

Å bruke 30 % eller 40 % av batteriet og deretter lade det igjen, gir ikke umiddelbart én hel syklus. Systemet kan akkumulere den faktiske mengden energi som forbrukes over tid, og en full ekvivalent syklus telles når den kumulative bruken når det tilsvarende batteriets fulle kapasitet.

For vanlige brukere betyr dette at det vanligvis ikke er behov for bevisst å tømme et litium-ionbatteri til 0 % før du lader det igjen.

Batterihelse uttrykkes vanligvis sommaksimal kapasitet.

Anta for eksempel at et nytt batteri har en nominell kapasitet på 5000 mAh. Et batterihelsenivå nær 100 % betyr at den tilgjengelige kapasiteten fortsatt er nær den opprinnelige tilstanden.

Ettersom batteriet gjennomgår kjemisk aldring, reduseres den faktiske kapasiteten gradvis. Selv om enheten fortsatt kan vise 100 % når den er fulladet, kan det hende at batteriet ikke lenger kan lagre samme mengde energi som da det var nytt.

Hvis batterihelsen synker til omtrent 85 %, kan den tilgjengelige kapasiteten være omtrent 85 % av den opprinnelige kapasiteten, forutsatt at andre forhold er sammenlignbare.

For eksempel, hvis en enhet opprinnelig ga rundt 10 timers bruk under en viss arbeidsbelastning, kan kjøretiden bli kortere ettersom batteriets tilgjengelige kapasitet reduseres.

Dette er grunnen til at batterihelsen ofte er mer direkte relatert til brukeropplevelsen. Det brukere til syvende og sist bryr seg om er hvor lenge enheten deres kan kjøre etter full lading, i stedet for bare hvor mange ladesykluser batteriet har akkumulert.

For batteriprodusenter, forskere og ingeniører kan imidlertid ikke batterihelsen bare evalueres ut fra tallet som vises av en forbrukerenhet. Faktisk batteriytelse må måles gjennom kontrollert testing.
 

Batterialdring bestemmes ikke av antall sykluser alene.

Nedbrytningen av et litium-ion-batteri påvirkes av flere faktorer, inkludertdriftstemperatur, ladetilstand, utladningsdybde, lade- og utladningshastighet, lagringsforhold og kalenderaldring.

Dette forklarer hvorfor to identiske enheter kan ha merkbart forskjellige batterihelsenivåer selv når syklusantallet er like.

For eksempel kan én bruker bare bruke en enhet lett, mens en annen ofte kan spille-grafikkintensive spill, spille inn videoer, bruke hurtiglading eller bruke enheten i varme omgivelser.

Selv med et tilsvarende antall batterisykluser, kan den faktiske tilstanden til de to batteriene være svært forskjellig.

Blant disse faktorene,temperatur er spesielt viktig.

Høye temperaturer kan akselerere uønskede kjemiske reaksjoner inne i et litium-ionbatteri og øke kapasitetsnedbrytningen. Når høy temperatur kombineres med høy ladetilstand og krevende lade- eller utladingsforhold, kan batterialdringen bli enda mer betydelig.

Derfor kan syklustellingen fortelle oss om batteriets kumulative bruk, men det kan ikke fullt ut representere batteriets nåværende helse eller gjenværende levetid.

Mange mennesker er kanskje ikke klar over at et batteri kan oppleve betydelig degradering selv når syklusantallet er relativt lavt.

En smarttelefon som sjelden brukes kan ha svært få sykluser, men batterihelsen kan fortsatt avta hvis den har vært lagret i lang tid, utsatt for høye temperaturer eller holdt på høy ladetilstand i lengre perioder.

Dette er kjent somkalenderaldring.

Litium-ion-batterier brytes ikke bare ned når de lades og utlades. Selv når et batteri ikke er i bruk, fortsetter interne kjemiske reaksjoner å oppstå, og ytelsen endres gradvis over tid.

Lagringsperioden, lagringstemperaturen og ladetilstanden under lagring er viktige faktorer som påvirker aldringshastigheten for kalenderen.

Dette er en grunn til at en eldre smarttelefon som ikke har vært mye brukt fortsatt kan ha relativt lav batterihelse.

Fra dette perspektivet er det ikke nødvendigvis den beste måten å beskytte et batteri på å bare prøve å holde syklusantallet så lavt som mulig. Det generelle drifts- og lagringsmiljøet er mye viktigere.

For hverdagsbrukere,temperaturkontroll er en av de viktigste aspektene ved batteripleie.

Litium-ion-batterier er laget for å støtte regelmessig lading. Den største bekymringen er langvarig eksponering for høye temperaturer, spesielt når batteriet lades mens enheten er under tung belastning.

Et typisk eksempel er å spille et krevende mobilspill mens du hurtiglader. Enheten kan generere betydelig varme, og legge ekstra belastning på batteriet.

Moderne enheter er utstyrt med batteristyringssystemer som kan overvåke temperatur, spenning, ladestrøm og andre driftsforhold. Når for høy temperatur oppdages, kan systemet redusere ladekraften, begrense enhetens ytelse eller midlertidig stoppe ladingen for å beskytte batteriet og andre komponenter.

Derfor, i stedet for å hele tiden bekymre deg for om syklusantallet har økt med en annen syklus, er det ofte mer praktisk å forhindre at batteriet forblir i et miljø med høy- temperatur i lengre perioder.

Dette er spesielt viktig under krevende scenarier som spill, navigasjon, videoopptak, hurtiglading eller andre apper med høy-belastning i varmt vær.

For forbrukerenheter kan batterihelse og syklusteller gi nyttig informasjon om batteritilstand. Men når det gjelderbatteriutvikling, kvalitetskontroll og laboratorieforskning, kreves en mer systematisk testmetode.

Batteriets levetid vurderes vanligvis gjennom gjentatt og kontrollertlade-utladingssykluser.

Under en livssyklustest blir batteriet ladet og utladet i henhold til forhåndsdefinert spenning, strøm og andre testforhold. Testsystemet registrerer kontinuerlig viktige parametere som:

• Batterispenning
• Lade- og utladningsstrøm
• Kapasitet
• Energi
• Antall sykluser
• Kapasitetsbevaring
• Lade- og utladingstid

Ved å gjenta lade- og utladingsprosessen kan ingeniører observere hvordan batterikapasiteten endres etter hvert som syklusantallet øker.

For eksempel kan kapasitetsbevaring sammenlignes etter 100, 500, 1000 eller flere sykluser for å evaluere batteriets degraderingstrend og estimere levetiden til batteriet.

For batteri FoU, produksjonstesting og ytelsesevaluering, enTester for batterisykluslevetidkan automatisk utføre gjentatte lade-utladingssykluser mens du registrerer og analyserer testdata.

Denne typen testing gir en mer pålitelig måte å evaluere hvordan et litium-ionbatteri yter over tid og hvor raskt kapasiteten reduseres ved gjentatt bruk.

Antall batterisykluser og batterihelse henger sammen, men de er ikke det samme.

Antall sykluser reflekterer hovedsakelig den kumulative mengden batteribruk, mens batteritilstanden gir en mer direkte indikasjon på batteriets tilgjengelige kapasitet og ytelse.

Samtidig påvirkes batteridegradering av mange andre faktorer, inkludert temperatur, lade- og utladningshastighet, ladetilstand, utladningsdybde, lagringsforhold og kalenderaldring.

Derfor, enten du vurderer et smarttelefonbatteri, EV-batteri, energilagringsbatteri eller annet litium-ion-batteri,antall sykluser alene kan ikke fullt ut bestemme batteriets levetid.

For batteriprodusenter og forskere gir testing av kontrollert lade-utladingssyklus en mer pålitelig måte å evaluere kapasitetsreduksjon, kapasitetsbevaring og generell sykluslevetid.

Ved å kombinere batterihelsedata med systematisk testing av sykluslevetid, kan ingeniører få en mer fullstendig forståelse av batterialdring og langsiktig-ytelse.

ACEY New Energy spesialiserer seg på forskning, utvikling og produksjon av avansert utstyr for produksjon og testing av litium-ionbatterier. Vi tilbyr profesjonelle løsninger forsylindriske celler, poseceller, prismatiske celler, myntceller og litiumbatteripakker, som dekker batterimontering, testing, sortering, sveising og produksjonsprosesser.

Enten du utvikler nye batteriteknologier, setter opp et laboratorium, utvider batteriproduksjonskapasiteten eller bygger en komplettproduksjonslinje for litium-ionbatterier eller monteringslinje for batteripakker, ACEY New Energy kan tilby passende utstyr og teknisk støtte basert på dine spesifikke krav.

Med erfaring innen produksjonsutstyr for litiumbatterier er vi forpliktet til å hjelpe kundene med å forbedre produksjonseffektiviteten, batterikvaliteten og testnøyaktigheten. Hvis du er ute etter en påliteligleverandør av batteriproduksjonsutstyreller trenger profesjonell støtte for ditt litiumbatteriprosjekt, ta gjerne kontakt med ACEY New Energy.

Ta kontakt nå