EN
LiPo batéria je nabíjateľný typ batérie, ktorá sa používa v bežných výrobkoch, vrátane dronov a telefónov. Vedomosti o aspektoch, ktoré kazia ich životnosť, môžu byť však dôležité nielen pre výrobcov a používateľov batérií, ktorí si musia vybrať najlepšiu batériu, ale aj pre tých, ktorí musia predĺžiť jej životnosť. Batérie, ktoré ponúkajú dobré výhody v porovnaní so svojimi protičasťami, majú aj svoje nevýhody, ktoré ovplyvňujú ich životnosť. V tomto texte sa vysvetľuje, že nabíjanie bicykla, hĺbka vybíjania, teplota a skladovanie ovplyvňujú výkon LiPo batérie.
Vplyv počtu nabíjacích cyklov a hĺbky vybíjania
Niektoré hlavné faktory, ktoré ovplyvňujú životnosť LiPo batérie, zahŕňajú nabíjacie cykly. Nabíjací cyklus označuje vybíjanie batérie zo stavu úplne vybitej (0) do úplne nabitej (100). V praxi však aplikácie využívajú len čiastočné vybíjanie, keďže sa používa len časť kapacity. Ako príklad, ak zariadenie využije 25 percent zo štyroch cyklov, neznamená to, že by bolo spotrebované jedno celé nabíjacie kolo. LiPo batérie zvyčajne vydržia medzi 300 a 500 cyklmi, kým ich kapacita výrazne klesne.
Dôležitým faktorom, ktorý určuje životnosť batérie, je hĺbka vybíjania (DoD). DoD udáva, aká časť kapacity batérie sa pred opätovným nabíjaním použila. Príkladom je batéria, ktorú možno nabíjať do 50 % a vybíjať späť na 50 %, čo zodpovedá DoD 50. Opakované experimenty ukázali, že znížením DoD je možné výrazne predĺžiť životnosť batérie. Batéria s DoD 20 percent má oveľa väčšiu životnosť v cykloch pred výpadkom, pravdepodobne viac než dvojnásobnú v porovnaní s batériou s vyššou DoD, napríklad s batériou, ktorá sa opakovane vybíja až na 80 percent. Takýto vzťah existuje preto, lebo hlbšie vybíjanie urýchľuje degradáciu batérie, keďže spôsobuje väčšie namáhanie materiálov anódy a katódy.
Ako teplota a napätie pri skladovaní ovplyvňujú degradáciu
Teplota výrazne ovplyvňuje životnosť LiPo batérie. Batérie dosahujú najlepší výkon v rozsahu izbovej teploty, ktorá je najčastejšie udávaná ako 20 °C (68 °F). Pri zahriatí sa chemická reakcia v LiPo batérii urýchľuje, čo môže krátkodobo zvýšiť výkon, ale zároveň spôsobí dlhodobé degradovanie. Extrémne zahriatie môže viesť k rozkladu elektrolytu a tým pádom k vyššiemu vnútornému odporu a nakoniec k poruche batérie. Na druhej strane, veľmi nízke teploty môžu zabrániť batérii v dodávaní prúdu, pretože účinnosť chemických procesov prebiehajúcich v batérii je ovplyvnená zvýšeným odporom.
Okrem toho veľmi ovplyvňuje životnosť LiPo batérie jej napätie pri skladovaní. LiPo batérie je možné dlhodobo skladovať v čiastočne nabitom stave s napätím medzi 3,7 až 3,8 voltov na bunku a nemali by sa skladovať v plne nabitom stave (4,2 voltov na bunku) ani vybité (pod 3,0 voltov na bunku). Ak ponecháme batériu v plne nabitom stave, môže si batéria vytvoriť kryštalickú štruktúru (lithiové pokovovanie), čo trvalo zníži kapacitu. Na druhej strane skladovanie batérie pri nízkom napätí môže viesť k prehĺbenému vybíjaniu alebo poklesu napätia pod bezpečnú úroveň, čo môže spôsobiť trvalé poškodenie.
Záver
Zhrnutie: životnosť lítium-polymérovej batérie závisí od viacerých faktorov. Počet nabíjacích cyklov a úroveň vybíjania môžu výrazne ovplyvniť kapacitu batérie, skôr než dojde k jej výraznému poklesu. Medzitým je tiež dôležité udržiavať ideálne vonkajšie podmienky, konkrétne teplotu a napätie pri skladovaní, aby sa predĺžila životnosť batérie. Ak si týchto faktorov budeme vedomí a budeme ich kontrolovať, podstatne predĺžime použiteľnosť a životnosť lítium-polymérových batérií, čím umožníme ich naďalej činnosť v zariadeniach, ku ktorým sú rôznymi spôsobmi pripojené. Lítium-polymérové batérie sa neustále vyvíjajú prostredníctvom pokračujúceho výskumu a vývoja v oblasti batériových chemických zložení, čo sľubuje stabilnejšie a trvacejšie riešenia.