LiPo akumulators ir uzlādējams akumulatora veids, ko izmanto, lai nodrošinātu patēriņa priekšmetus, tostarp dronus un tālruņus. Tomēr zināšanas par aspektiem, kas sabojā to darbības laiku, var būt būtiskas ne tikai akumulatoru ražotājiem un lietotājiem, kuriem jāizvēlas labākais akumulators, bet arī jāpagarina to darbības laiks. Pat akumulatoru daudzums, kas piedāvā labus ieguvumus salīdzinājumā ar citiem, arī ir vājības, kas ietekmē to kalpošanas laiku. Šajā rakstā tiek sniegts skaidrojums par argumentu, ka arī lādētājs, izlādes dziļums, temperatūra un uzglabāšana ietekmē LiPo akumulatora veiktspēju.
Uzlādes ciklu un izlādes dziļuma ietekme
Daži nozīmīgi faktori, kas ietekmē LiPo akumulatora kalpošanas laiku, ietver lādēšanas ciklu. Lādēšanas cikls attiecas uz akumulatora izlādi, kas no apakšas (0) un pilnībā (100) uzlādē visos veidos. Praksē lietojumprogrammēm ir tikai PDC plūsma, jo notiek daļēja izlāde. Piemēram, ja ierīce iziet 25 procentus no četru izmantošanas riteņbraukšanas, tas nenozīmē, ka ierīce ir izmantojusi pilnu ciklu. LiPo akumulators parasti ir tāds, kas starp 300 un 500 ir daudz samazinājies, pirms jauda ievērojami samazinās.
Svarīgs faktors, kas nosaka baterijas kalpošanas laiku, ir konfigurācijas izlādes dziļums (DoD). DoD norāda baterijas kapacitātes daļu, kas tiek izmantota pirms atkārtotas uzlādes. Piemēram, bateriju var uzlādēt līdz 50% un izlādēt atpakaļ līdz 50%, tādējādi DoD ir 50%. Eksperimenti atkārtoti un apstiprināja, ka DoD var samazināt, lai ievērojami pagarinātu baterijas kalpošanas laiku. Baterijai ar 20% DoD ir daudz lielāks ciklu skaits pirms bojājumiem, iespējams, pat vairāk nekā divas reizes vairāk nekā baterijai ar augstāku DoD, piemēram, vienai, kuru atkārtoti izlādē līdz 80%. Šāda attiecība pastāv tāpēc, ka dziļākas izlādes paātrina baterijas novecošanos, izraisot lielāku slodzi uz anoda un katoda materiāliem.
Kā temperatūra un uzglabāšanas spriegums ietekmē novecošanos
Temperatūra ievērojami ietekmē LiPo akumulatora kalpošanas laiku. Akumulatori darbojas vislabāk istabas temperatūras diapazonā, kas visbiežāk tiek uzskatīta par 20 °C (68 °F). Sildot, ķīmiskā reakcija LiPo akumulatorā paātrinās, iespējams, palielinot jaudu īsā laikā, taču ilgtermiņā notiek degradācija. Ekstremāla sasilšana var izraisīt elektrolīta sadalīšanos un tādējādi palielināt iekšējo pretestību un beigās izraisīt bojājumus. No otras puses, ļoti zemas temperatūras var novērst akumulatora strāvas piegādi, jo ķīmisko procesu efektivitāti, kas nodrošina akumulatora darbību, ietekmē palielinātā pretestība.
Turklāt LiPo akumulatora uzglabāšanas spriegums ievērojami ietekmē tā kalpošanas laiku. LiPo akumulatorus ilgtermiņā var uzglabāt daļēji uzlādētā stāvoklī, un spriegums uz katru elementu nedrīkst pārsniegt 3,7 līdz 3,8 volti, un tos nevajadzētu uzglabāt pilnībā uzlādētā (4,2 volti uz elementu) vai izlādētā stāvoklī (zem 3,0 voltiem uz elementu). Ja akumulators tiek atstāts pilnībā uzlādētā stāvoklī, akumulatorā var veidoties kristāliska struktūra (litija plāksne), kas neatgriezeniski samazina tā jaudu. Savukārt, ja akumulators tiek uzglabāts zemā spriegumā, tas var izraisīt pārmērīgas izlādes parādību vai sprieguma kritumu zem drošības līmeņa, kas var izraisīt neatgriezeniskus bojājumus.
Secinājums
Kopsvarā, litijs-polimēra akumulatora darbības ilgumu ietekmē vairāki faktori. Uzlādes cikli un izlādes līmenis var ievērojami ietekmēt akumulatora jaudu, pirms tā kļūst būtiski samazināta. Starplaikā, saglabājot ideālus apkārtējās vides apstākļus, proti, temperatūru un uzglabāšanas spriegumu, arī ir svarīgi nodrošināt ilgāku akumulatora veselību. Apzinoties šos mainīgos lielumus un tos kontrolējot, var ievērojami pagarināt LIPo akumulatoru lietošanas termiņu un dzīvi, lai tie varētu turpināt ierīču darbināšanu, ar kurām tās ir savstarpēji saistītas dažādos veidos. Litijs-polimēra akumulatori uzlabojas pateicoties nepārtrauktai pētniecībai un attīstībai attiecībā uz akumulatoru ķīmiju, kas sola stabilākas un ilgāk izturīgas izmales.