EN
LiPo-batteri är en återladdningsbar typ av batteri som används i konsumentvaror, inklusive drönare och telefoner. Kunskap om de faktorer som förstör deras liv kan dock vara avgörande för de som inte bara odlar och använder batterier utan också vill få ut mesta möjliga av sina batterier och samtidigt förlänga deras livslängd. Även batterier som erbjuder goda fördelar jämfört med sina motsvarigheter har svagheter som påverkar deras livslängd. I denna text förklaras argumentet att laddningscykler, urladdningsdjup, temperatur och lagring påverkar LiPo-batteriets prestanda.
Påverkan av laddningscykler och urladdningsdjup
Några stora bidragande faktorer som påverkar en LiPo-batteris livslängd inkluderar laddningscykeln. En laddningscykel syftar på att en batteriurladdning som återgår till botten (0) och full effekt (100) sker på alla sätt. I praktiken har applikationsprogrammering bara en flöde av PDC eftersom partiell urladdning sker. Som ett exempel, om en enhet går igenom 25 procent från en fyrdelning av cykeln, innebär det inte att enheten har använt en fullständig cykel. LiPo-batterier är sådana som vanligtvis har mycket minskning mellan 300 och 500, innan kapaciteten kraftigt minskar.
En viktig faktor som bestämmer batteriets livslängd är konfigurationsdjupet för urladdning (DoD). DoD anger den andel av batterikapaciteten som används innan återladdning. Ett exempel är när ett batteri kan laddas upp till 50 % och urladdas tillbaka till 50 %, vilket ger en DoD på 50. Forskning har upprepade gånger visat att DoD kan minskas för att ge batteriet en mycket längre livslängd. Ett batteri med 20 procents DoD har en betydligt större cyklingslivslängd innan det går sönder, möjligen mer än dubbelt så lång som ett batteri med högre DoD, t.ex. ett som upprepade gånger urladdas till 80 procent. Ett sådant samband existerar eftersom degraderingen accelereras av djupare urladdningar som orsakar större belastning på anod- och katodmaterialen.
Hur temperatur och lagringsspänning påverkar degradering
Temperatur påverkar LiPo-batteriets livslängd avsevärt. Batterier fungerar bäst inom rumstemperaturintervallet, som vanligtvis anses vara 20 °C (68 °F). När batteriet värms upp påskyndas den kemiska reaktionen i LiPo-batteriet, vilket på kort sikt kan öka kapaciteten men leda till försämring på längre sikt. Extrem värme kan orsaka elektrolytnedbrytning och därmed ökad inre resistans och slutligen sönderfall. Å andra sidan kan extremt låga temperaturer förhindra att batteriet levererar ström, eftersom effektiviteten i de kemiska processerna som är nödvändiga för batteriets funktion påverkas av ökad resistans.
Dessutom påverkar lagringsvolts av LiPo-batteriet dess livslängd i stor utsträckning. LiPo-batterier kan lagras på lång sikt vid en delvis laddning mellan 3,7 till 3,8 volt per cell och bör inte lagras i fullt laddat tillstånd (4,2 volt per cell) eller urladdade (under 3,0 volt per cell). Om batteriet lämnas i ett fullt laddat tillstånd kommer det att tillåta batteriet att anta en kristallstruktur (lithiumplätering) som permanent minskar kapaciteten. Å andra sidan kan lagring av batteriet vid låg spänning leda till överurladdningsfenomenet eller att batteriets spänning sjunker under en säker nivå, vilket kan orsaka permanent skada.
Slutsats
Sammanfattningsvis beror livslängden på en återladdningsbar litiumjonpolymerbatteri på flera faktorer. Laddningscykler och urladdningsnivåer kan ha drastiska effekter på batterikapaciteten innan den minskar markant. Samtidigt är det också avgörande att upprätthålla ideala miljöförhållanden, nämligen temperatur och lagringspänning för att säkerställa en förlängd batterihälsa. Genom att känna till dessa variabler och styra dem kan man i hög grad förlänga användbarheten och livslängden för LiPo-batterier, så att de kan fortsätta att driva de enheter som de är kopplade till på många olika sätt. Litiumjonpolymerbatterier förbättras genom ständig forskning och utveckling av batterikemi, vilket utlovar stabila och mer långlivade lösningar.