Литий-ионный увеличенный срок службы

По данным Battery University, зарядка литий-ионного элемента всего до 3,92 В является оптимальным напряжением, позволяющим избежать стресса и литиевого покрытия. Проблема в том, что почти все потребительские зарядные устройства ориентированы на переход на 4,2 В для максимального срока службы батареи.

При зарядке следует ли отключать (потребительское) зарядное устройство, когда напряжение зарядной ячейки достигает 3,92 В, или заряжать до тех пор, пока ячейка не достигнет конца своей стадии постоянного тока при напряжении 4,2 В, а затем установится примерно до 3,92 В?

Источники:

Зарядка литий-ионных аккумуляторов

Как продлить срок службы литиевых батарей

Аккумулятор LiIon, заряженный до 4,2 В, НЕ «установится» до 3,9 вольт за несколько часов. LiIon очень хорошо поддерживает напряжение на клеммах (в отличие от большинства других химикатов). || Батарея University BU808 Таблица 4 показывает емкость в зависимости от Vchg макс. Эмпирическое правило: емкость падает на 10 % при уменьшении на 70 мВ. | 3,92 В ~~= 58% мощности и 2400-4000 циклов. | «Где-то [tm] вы найдете превосходную проектную документацию по системе аккумуляторных батарей Mars Rover — они выдерживают, может быть, 8000 циклов — при максимальном напряжении AFAIR 3,65 В? ||| ...
... Ничего себе - орбитальный аппарат Марса - 30000 циклов при 30% DOD полная статья здесь || В вашем случае адаптация зарядного устройства к остановке на 3,9 В принесет дивиденды за срок службы. Вы МОЖЕТЕ добавить последовательный диод Шоттки с параллельным резистором, чтобы Vbat ~= 0,4 В ниже Vsense, НО это может быть сложно из-за конструкции зарядного устройства, и добавленный «стоп на xxxV», вероятно, проще. || Ваше отношение к Али Чен не принесет тебе много пользы. Он приложил немало усилий, чтобы помочь тебе. «Спасибо», как вы…
... дал отгонит людей оптом. Краткий вежливый комментарий может быть уместным, но «влезать в его дело» не принесет ВАМ никакой пользы. Чтобы получить репутацию, которую он имеет, вы должны быть полезными и полезными большому количеству людей в течение значительного времени. | Добро пожаловать в SE EE - это ценный ресурс, но немного терпения команды будет вам очень полезно. Здесь есть замечательные и полезные умы. Постарайтесь выжить достаточно долго, чтобы извлечь из них пользу :-).

Ответы (2)

Я понимаю ваш вопрос. Я сделал что-то подобное в одном из своих проектов несколько лет назад. Я хотел поставить срок службы батареи выше времени работы, поэтому я просто зарядил батарею до 4,1 В, а затем отключил зарядное устройство. Фаза зарядки постоянным напряжением — это то, что позволяет вам иметь максимальное время работы, поэтому в этом случае я считаю, что вы можете обойтись без нее.

На самом деле я не знаю, откуда берутся 3,92 В, но нередко используют литий-ионные элементы в более узком диапазоне напряжений, чтобы увеличить срок службы батареи. Некоторые производители электромобилей, например, начинают с более узкого диапазона напряжения, что гарантирует заявленный запас хода автомобиля. Затем, когда аккумулятор стареет и теряет емкость, диапазон напряжения постепенно расширяется для компенсации и сохранения исходного диапазона.

Я понимаю. Кроме того, я не рассматривал расширение диапазона напряжения в качестве компенсации возраста, что может быть полезно в моем случае. Спасибо за вашу помощь!

Вопрос немного сумбурный.

Во-первых, «оптимальный» может означать разные вещи. Зарядка Li-Ion до 3,92 В, вероятно, даст 70-80% емкости. Это оптимально? Это зависит от режима использования/разряда аккумулятора. Если устройство предназначено для «горячего резерва», как аварийный фонарик, оптимальным является значение 80 %. Если устройство должно немедленно начать работать на полную мощность (например, светодиодные фонари или квадрокоптер), то вы зря потратили 20-30% мощности.

Во-вторых, «бытовые зарядные устройства» не «сосредотачиваются» на максимальном времени автономной работы при зарядке до 4,2 В. Волшебное «4,2 В» связано с основными характеристиками батареи. И этот уровень определяется производителем аккумуляторов, исходя из стандартных ожиданий наличия 500-1000 циклов заряда-разряда, прежде чем номинальная емкость упадет ниже уровня 70%. Благодаря усовершенствованию технологий и материалов появились литий-ионные элементы, которые можно заряжать напряжением 4,35 В, сохраняя при этом такой же или лучший срок службы.

В-третьих, если вы заряжаете элемент до 4,2 В, может пройти некоторое время, прежде чем он саморазрядится до 3,92 В, что не имеет смысла.

В общем, существует определенный (сложная взаимосвязь) компромисс между плавающим напряжением зарядного устройства, током завершения, скоростью заряда, скоростью разряда, временем работы оболочки в полностью заряженном состоянии, временем работы оболочки в разряженном состоянии и SOH — состоянием работоспособности. батарея. Нахождение в полностью заряженном состоянии сокращает срок службы батареи, а нахождение в полностью разряженном состоянии имеет аналогичный эффект. Так что универсального рецепта, как управлять «жизнью» литий-ионного аккумулятора, не существует.

РЕДАКТИРОВАТЬ: На основании исследований некоторых элементов какого-либо производителя 7-12-летней давности (элементы на основе марганца для Nissan Leaf) было установлено, что уровень заряда около 3,92 В обеспечивает наилучший баланс между двумя основными механизмами износа - налипанием. SEI (твердый электролитный интерфейс, который ускоряется при высоких уровнях заряда) и EO (электролитное окисление). Вот откуда взялось волшебное число 3,92 В. Тем не менее, литий-ионные элементы постоянно совершенствуются, с различными материалами анод-катод-сепаратор и небольшими модификациями химии электролита, а параметрическое пространство для эксплуатации элементов огромно, это магическое число может быть не универсальным. Более того, использование 3,9 В приводит к примерно 60-65% полезной емкости.

Для практических целей, если кто-то захочет использовать схему зарядки 3,92 В, простое отключение на 3,92 приведет к дополнительной потере емкости, так как часть CV будет отсутствовать. Чтобы правильно зарядить до 3,92 В, зарядные устройства необходимо перепрограммировать на новый набор параметров. Большинство современных интегральных схем имеют возможность управляться через интерфейс I2C или с помощью внешних аппаратных смещений.

Емкость в данном случае не проблема, я хотел бы сохранить ячейки как можно дольше. Часть вашей информации противоречит выводам Battery Universities, не так ли? Я добавил ссылки на свои статьи выше. В нем прямо говорится: «Зарядные устройства для потребительских товаров рассчитаны на максимальную емкость и не могут быть отрегулированы», а аккумуляторы, заряженные до 4,2 В, в среднем проходят всего 300-500 циклов, прежде чем теряют емкость. Тем не менее, все это до сих пор не проясняет, рекомендуют ли отключать при 3,92 В (потому что ячейка естественным образом сбросит напряжение уже через пару часов)
Вам нужно более внимательно концентрироваться на контексте. Максимальная емкость составляет 4,2 В ... Я не видел много / если какие-либо потребительские зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов, которые специально останавливаются на чем-то меньшем, чем около 4,2 В, а вы? То, что я ищу, — это зарядное устройство, которое останавливается примерно в конце фазы CC (перечитайте мой первоначальный пост). Уже было сказано, что вместимость не является проблемой, пожалуйста, перестаньте тратить место на форуме на повторение ненужной информации. Ваши мелкие комментарии были бесполезны и не имеют отношения к моему первоначальному вопросу.
@IUsedToBeFunny, вам следует меньше беспокоиться о пространстве на форуме и сосредоточиться на устранении путаницы. Я просто пытаюсь помочь. Я повторяю: большинство микросхем обычных зарядных устройств имеют настраиваемое плавающее напряжение либо с помощью резисторной обратной связи (например, LT1512), либо через интерфейс I2C (например, BQ24296 и сотни других). Если ваш опыт ограничивается дешевыми подделками с Алиэкспресс, то это ваши проблемы.
Это был основной вопрос, простого «Отключить при 3,92 В» или «Установить ячейку на 3,92 В» было бы достаточно. Вы упомянули о моих «путаницах», но продолжаете болтать, не пытаясь ответить на вопрос. Кроме того, почему вы удалили свой первый комментарий?.. Ваше отношение является примером того, почему эти форумы могут быть такими негостеприимными для новичков.
@IUsedToBeFunny, это уже не смешно. Вы все равно не поняли, оба ваших предвзятых варианта неверны. Но вы можете делать все, что хотите, отключать, урегулировать, что угодно.
Эй, Али, пусть это тебя не расстраивает. В этом ответе много информации, которую ОП было бы разумно понять. @IUsedToBeFunny, для вас не очень хорошо, если вы обвиняете кого-то в плохом отношении, когда ваше отношение было грубым и пренебрежительным. Вам здесь рады; мы все здесь, чтобы учиться и/или учить. Но высказывание «пожалуйста, перестаньте тратить место впустую», «вы продолжаете болтать» и т. д., возражая против правильной информации в этом ответе, не сулит ничего хорошего для ваших будущих взаимодействий...
Литий-ионный увеличенный срок службы
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v