ما هو عمر بطارية الليثيوم؟
هناك عمومًا طريقتان لقياس عمر بطاريات الليثيوم. نوع واحد هو حياة دورة ، والتي تشير إلى عدد دورات الشحن والتفريغ أ بطارية الليثيوم يمكن أن تخضع قبل انخفاض قدرتها إلى قيمة محددة معينة (عمومًا 80 ٪ من السعة الأولية) في ظل ظروف شحنة وتفريغ معينة. نوع آخر هو حياة التقويم ، والتي يتم حسابها من اللحظة التي يتم فيها إنتاج البطارية. في ظل ظروف بيئية معينة ، حتى لو لم تكن البطارية قيد الاستخدام ، فإن أدائها سينخفض ​​تدريجياً بمرور الوقت حتى لم يعد بإمكانه تلبية متطلبات الاستخدام.

2. العوامل الداخلية التي تؤثر على عمر بطاريات الليثيوم
2.1 مواد القطب
مواد الإلكترود المختلفة لها تأثير كبير على عمر بطاريات الليثيوم. على سبيل المثال ، تحتوي مواد قطب أكسيد الكوبالت الليثيوم على كثافة طاقة عالية نسبيًا ، لكن استقرارها ضعيف نسبيًا. إنها عرضة للتغيرات الهيكلية أثناء الشحن والتفريغ ، مما يؤدي إلى انخفاض سريع في سعة البطارية. إن بنية مادة الفوسفات الحديدية الليثيوم أكثر استقرارًا ، قادرة على تحمل المزيد من دورات الشحن والتفريغ ، وعمرها الدورة أطول نسبيًا.

2.2 المنحل بالكهرباء
يلعب المنحل بالكهرباء دورًا مهمًا في انتقال الأيونات في بطاريات الليثيوم. يجب أن يكون للكهارل العالي الجودة ثباتًا كيميائيًا جيدًا ، وموصلية أيونية عالية ، ونقطة غليان مناسبة ، ونقطة فلاش ، وما إلى ذلك. إذا كان المنحل بالكهرباء يخضع للتحلل ، فإن الأكسدة وردود الفعل الأخرى أثناء الاستخدام على المدى الطويل ، سيشكل فيلم التخمين على سطح القطب ، مما يؤثر أيضًا على كفاءة النقل الأيوني وبالتالي تخفيض أداء "أداء" و LifeSpan. الحياة.

2.3 الحجاب الحاجز
يقع الفاصل بين الأقطاب الإيجابية والسلبية. تتمثل وظيفتها الرئيسية في منع التلامس المباشر بين الأقطاب الإيجابية والسلبية والدوائر القصيرة ، مع السماح لأيونات الليثيوم بالمرور. الحجاب الحاجز عالية الجودة لها قوة ميكانيكية جيدة والاستقرار الكيميائي. إذا تضرر الفاصل أثناء الاستخدام أو كان له تفاعلات سلبية مع المنحل بالكهرباء أو الأقطاب الكهربائية ، فسوف يتسبب ذلك في دائرة قصيرة داخلية في البطارية أو تعوق ناقل الحركة الأيوني ، مما يؤثر بشكل خطير على عمر البطارية.

3. العوامل الخارجية التي تؤثر على عمر بطاريات الليثيوم
3.1 معدل الشحن والتفريغ
يشير معدل الشحن والتفريغ إلى القيمة الحالية المطلوبة للبطارية لتصريف قدرتها المقدرة في غضون وقت محدد. سيؤدي الشحن والتفريغ عالي القيمة إلى توليد كمية كبيرة من الحرارة داخل البطارية ، مما يسبب تغييرات لا رجعة فيها في بنية مواد القطب. في الوقت نفسه ، سوف يسرع أيضًا تحلل المنحل بالكهرباء وحدوث ردود الفعل الجانبية. على سبيل المثال ، أثناء عملية الشحن السريع للسيارات الكهربائية ، إذا تم استخدام الشحن السريع عالي الطاقة بشكل متكرر ، فإن عمر الشحن بطاريات الليثيوم الشمسية سيتم تقصيرها بشكل كبير. على العكس من ذلك ، فإن الشحن والتفريغ بمعدل أقل يمكن أن يقلل من هذه الآثار الضارة ويمتد عمر البطارية.

3.2 درجة الحرارة
درجة الحرارة لها تأثير كبير على عمر بطاريات الليثيوم. في البيئات ذات درجة الحرارة العالية ، معدل التفاعل الكيميائي لـ بطارية تخزين الطاقة يزداد ، وينخفض ​​استقرار مواد الإلكترود والكهارل ، مما سيؤدي إلى تسريع عملية شيخوخة البطارية. قد يؤدي الاستخدام أو الشحن على المدى الطويل في بيئة درجات الحرارة العالية إلى مشاكل مثل تورم البطارية وتراجع حاد في السعة. على الرغم من أن البيئات ذات درجة الحرارة المنخفضة لا تسبب أضرارًا شديدة في هياكل البطارية مثل تلك ذات درجة الحرارة العالية ، إلا أنها يمكن أن تقلل من كفاءة الشحن والتفريغ والقدرة المتاحة للبطاريات. على سبيل المثال ، في فصل الشتاء البارد ، تنخفض عمر البطارية للهواتف المحمولة ، وسيتم تقليل نطاق القيادة من السيارات الكهربائية بشكل كبير. علاوة على ذلك ، فإن الشحن والتفريغ المتكرر في درجات حرارة منخفضة سيؤدي أيضًا إلى حدوث أضرار معينة لعمر البطارية.

3.3 الشحن المفرط والفكين
يشير الشحن الزائد إلى الموقف الذي يتجاوز فيه جهد البطارية الحد الأعلى المحدد أثناء الشحن ، بينما يحدث الشحن المفرط عندما يكون الجهد أقل من الحد الأدنى المحدد أثناء التفريغ. يمكن أن يؤدي الشحن الزائد إلى تلف هيكلي لمادة القطب الإيجابي ، وتحلل المنحل بالكهرباء لإنتاج الغاز ، وزيادة الضغط الداخلي للبطارية ، وحتى تسبب حوادث السلامة. في الوقت نفسه ، سيقوم أيضًا بتقصير عمر البطارية بجدية. سوف يتسبب الإفراط في التفريغ في أن يترسب المعدن الليثيوم من مادة القطب السلبي ، مما يؤدي إلى فقدان السعة لا رجعة فيه. تم تجهيز بطاريات الليثيوم الحديثة عمومًا بنظام إدارة البطارية (BMS) لمنع الشحن المفرط والفرق المفرط. ومع ذلك ، إذا تم استخدام أعطال BMS أو شواحن دون المستوى المطلوب والأجهزة الأخرى ، فقد لا تزال الشحن المفرط والفراغ المفرط يحدث.

4. كيف تمتد عمر بطاريات الليثيوم؟
4.1 الشحن والتفريغ بشكل معقول
حاول تجنب الشحن المفرط والفكين. عندما يشير الجهاز إلى انخفاض مستوى البطارية ، يجب شحنه في الوقت المناسب. عند الشحن ، يُنصح باستخدام الشاحن الأصلي قدر الإمكان وتجنب الشحن في بيئات درجة حرارة عالية أو منخفضة. بالنسبة للسيارات الكهربائية ، إذا لم تكن حالة طوارئ ، فمن المستحسن اختيار الشحن البطيء قدر الإمكان.

4.2 التحكم في درجة الحرارة المحيطة للاستخدام
تجنب تعريض بطاريات الليثيوم لبيئات درجات الحرارة العالية لفترات طويلة من الوقت ، مثل عدم وضع الهواتف المحمولة في السيارات المعرضة مباشرة لأشعة الشمس. في بيئة درجات الحرارة المنخفضة ، إن أمكن ، حاول أن تبقي الجهاز دافئًا قبل استخدامه وشحنه. بالنسبة لبعض سيناريوهات تطبيق بطارية الليثيوم حساسة لدرجة الحرارة ، يمكن أيضًا تزويد أجهزة التحكم في درجة الحرارة المقابلة.

4.3 الصيانة والتفتيش بشكل منتظم
لبعض واسعة النطاق أنظمة تخزين طاقة بطارية الليثيوم أو حزم البطارية من السيارات الكهربائية ، والصيانة العادية والتفتيش ضرورية للغاية. يمكن استخدام معدات الكشف المهني للتحقق من الحالة الصحية للبطاريات ، والتغيرات في المقاومة الداخلية ، وما إلى ذلك ، لتحديد المشكلات المحتملة على الفور واتخاذ التدابير المقابلة ، مثل معادلة البطارية.

في الختام ، يتأثر عمر بطاريات الليثيوم بشكل شامل بمجموعة متنوعة من العوامل الداخلية والخارجية. بعد فهم هذه العوامل ، يمكننا اتخاذ تدابير مماثلة أثناء استخدام بطاريات الليثيوم لتمديد عمرها ، وتحسين الاقتصاد وسلامة استخدام بطارية الليثيوم ، وتمكينها بطاريات LIFEPO4 لخدمة أفضل حياتنا وإنتاجنا.