EN
LiPo baterie je dobíjecí typ baterie používaný v koncových zařízeních, včetně dronů a telefonů. Znalost aspektu, který zkracuje jejich životnost, může být však klíčová nejen pro výrobce a uživatele baterií, kteří si chtějí prodloužit životnost baterie, ale také pro ty, kdo ji potřebují maximalizovat. I přes výhody, které některé baterie nabízejí ve srovnání se svými konkurenty, mají i své nevýhody, které ovlivňují jejich životnost. V tomto článku je vysvětleno, že nabíjení cyklicky, hloubka vybíjení, teplota a skladování rovněž ovlivňují výkon LiPo baterie.
Vliv nabíjecích cyklů a hloubky vybíjení
Mezi hlavní faktory ovlivňující životnost LiPo baterie patří nabíjecí cyklus. Nabíjecí cyklus označuje vybíjení baterie, které je následně doplněno z nuly (0) na plnou kapacitu (100) bez ohledu na okolnosti. V praxi však aplikace programování využívá pouze tok PDC, protože částečné vybíjení běžně nastává. Například, pokud zařízení spotřebuje 25 procent ze čtyřbodového cyklu, neznamená to, že bylo využito jednoho plného cyklu. LiPo baterie obvykle vykazuje životnost mezi 300 a 500 cykly, než dojde k výraznému poklesu kapacity.
Hlavním faktorem, který určuje životnost baterie, je hloubka vybíjení (DoD). DoD udává, jaká část kapacity baterie byla využita před opětovným nabitím. Například baterie může být nabitá na 50 % a vybíjena zpět na 50 %, čímž dosahuje DoD 50. Opakované experimenty ukázaly, že snížením DoD lze výrazně prodloužit životnost baterie. Baterie s DoD 20 % má mnohem větší počet nabíjecích cyklů před poruchou, pravděpodobně více než dvojnásobný ve srovnání s baterií s vysokou DoD, například s baterií opakovaně vybíjenou na 80 %. Tento vztah existuje proto, že hlubší vybíjení urychlují degradaci baterie, která způsobuje větší namáhání materiálů anody a katody.
Vliv teploty a napětí při ukládání na degradaci
Teplota výrazně ovlivňuje životnost LiPo baterie. Baterie pracují nejlépe v rozmezí pokojové teploty, která je obvykle udávána jako 20 °C (68 °F). Při zahřívání se chemická reakce uvnitř LiPo baterie urychluje, což může krátkodobě zvýšit její kapacitu, ale zároveň vede k dlouhodobému poškození. Extrémní zahřátí může způsobit rozklad elektrolytu a tím zvýšený vnitřní odpor, a nakonec i poruchu baterie. Na druhou stranu mohou velmi nízké teploty zabránit tomu, aby baterie dodávala proud, protože účinnost chemických procesů potřebných pro fungování baterie je ovlivněna zvýšeným odporem.
Kromě toho velmi ovlivňuje životnost LiPo baterie její napětí při ukládání. LiPo baterie lze dlouhodobě uchovávat v částečně nabitém stavu s napětím mezi 3,7 až 3,8 V na buňku a neměly by být uchovávány plně nabité (4,2 V na buňku) ani vybité (pod 3,0 V na buňku). Pokud zůstane baterie v plně nabitém stavu, může si baterie vytvořit krystalickou strukturu (lithiové pokovení), která trvale sníží kapacitu. Na druhou stranu uchování baterie při nízkém napětí může vést k přehřátí baterie nebo poklesu napětí pod bezpečnou úroveň, což může způsobit trvalé poškození.
Závěr
Shrnutí: Životnost nabíjecí lithiové polymerové baterie závisí na mnoha faktorech. Počet nabíjecích cyklů a úroveň vybíjení mohou výrazně ovlivnit kapacitu baterie, než dojde k jejímu významnému poklesu. Mezitím je také důležité udržovat ideální vnější podmínky, konkrétně teplotu a napětí při skladování, aby byla zajištěna delší životnost baterie. Pomocí znalosti těchto parametrů a jejich kontroly lze výrazně prodloužit trvanlivost a životnost LiPo baterií, takže mohou nadále napájet zařízení, se kterými jsou různými způsoby propojena. Lithiové polymerové baterie se neustále vyvíjejí díky průběžnému výzkumu a vývoji v oblasti jejich chemie, což přináší slib stabilnějších a trvalejších řešení.