Len si to predstavte - do solárneho zariadenia vložíte dávku batérií. Potom len o tri mesiace neskôr sa približne 20% z nich prestane plne nabíjať. Takýto náhly pokles naozaj otrasie dôverou v akýkoľvek systém. Ak predávate batérie alebo ich zabudovávate do zariadení, rýchly pokles kapacity znamená problémy pre vašu firmu a vašich zákazníkov.
V tomto článku sa dozviete, čo skutočne spôsobuje predčasnú stratu kapacity batérií, kto je najviac postihnutý a ako ju môžete zastaviť skôr, ako sa začne.
12 V 100 Ah lítiová batéria
Čo vlastne znamená "strata kapacity"?
Kapacita batérie, či už v ampérhodinách (Ah) alebo vo watthodinách (Wh), udáva, koľko energie dokáže akumulovať a uvoľniť. Strata kapacity neznamená, že je úplne mŕtva - len vám už nedokáže poskytnúť rovnaké množstvo energie.
Vo vnútri batérie dochádza k chemickým zmenám, ktoré potichu oddeľujú využiteľnú energiu. To sa môže stať v priebehu času alebo pri nesprávnom používaní, aj keď napätie vyzerá v poriadku. Môžete si všimnúť, že vaše zariadenie nevydrží tak dlho, batéria sa vybíja rýchlejšie alebo sa nabíja pomalšie ako predtým.
Tabuľka 1: Čo sledovať pre stav batérie
| Metrické | Čo to znamená | Zdravý rozsah |
|---|
| SoH (stav zdravia) | Zostávajúca energia vs. nová | 90%+ je dobré, pod 80% je červená vlajka |
| IR (vnútorný odpor) | Ako veľmi batéria bojuje s prúdom | Pod 100 mOhm pre väčšinu nových lítium-iónových batérií |
| Počet cyklov | Koľko plných nabití/vybití vykonal | Závisí od chemického zloženia - 500 až 5000+ |
6 hlavných dôvodov, prečo batérie rýchlo strácajú kapacitu
1. Nízka kvalita buniek alebo zlá výroba
V niektorých továrňach sa šetrí. Môžu používať nekvalitné materiály alebo nedôsledné postupy, čo vedie k nerovnomerným povlakom, únikom plynu alebo nestabilnej odolnosti. Tieto chyby narušujú výkon hneď od začiatku.
2. Príliš vysoké alebo nízke napätie
Nabíjanie je príliš vysoké alebo vybíjanie príliš nízke? To môže narušiť chemickú rovnováhu vo vnútri. Nadmerné nabíjanie batériu napučiava a spôsobuje hromadenie plynu. Príliš nízka spotreba poškodzuje elektrolyt a zvyšuje odpor.
Tabuľka 2: Miesta s vysokým napätím
| Chémia | Bezpečný rozsah | Nebezpečná zóna |
|---|
| LiFePO4 | 2,5 V - 3,65 V | Pod 2,5 V alebo nad 3,7 V |
| NMC | 3,0 V-4,2 V | Pod 2,8 V alebo nad 4,25 V |
| LCO | 3,0 V-4,2 V | Pod 2,7 V alebo nad 4,3 V |
3. Extrémy teplôt
Príliš studený a lítium sa hromadí tam, kde by nemalo. Príliš horúce a elektrolyty sa rozkladajú. V každom prípade sa batéria rýchlejšie opotrebuje a hrozia bezpečnostné problémy. Teplo tiež dosť urýchľuje starnutie.
4. Žiadna skutočná správa batérie
Systém riadenia batérií BMS udržiava články v rovnováhe a v bezpečných medziach. Bez neho sa najsilnejšie a najslabšie články dostanú do nesynchronizovaného stavu a celý balík bude časom fungovať horšie.
5. Príliš dlhá prevádzka s plne nabitou batériou
Batérie nemajú rady, keď sú týždne alebo mesiace pri 100%. Chemické vlastnosti sa zhoršujú rýchlejšie. Aj keď sa nepoužívajú, pomaly strácajú výkon už len tým, že sedia pri vysokom nabití.
6. Nesprávna batéria pre danú úlohu
Batéria určená na pomalé využívanie energie nevydrží dlho, ak ju budete používať vo vysokých dávkach energie. Vyberte si batériu, ktorá zodpovedá vášmu skutočnému pracovnému zaťaženiu. Nesprávna voľba vedie k prehrievaniu, nízkej životnosti a frustrácii.
Koho sa týka strata kapacity batérií?
- Distribútori: Viac vrátených tovaru, otrávení kupujúci a poškodenie značky.
- Výrobcovia OEM: Zaplatiť za opravy, výmeny a nespokojných koncových používateľov.
- Používatelia: Kratší čas prevádzky, náhodné odstávky a vyššie náklady na údržbu.
Ako zabrániť príliš skorému poklesu kapacity batérie
1. Vyberte si spoľahlivých dodávateľov batérií
Držte sa známych značiek, ktoré vám ukážu výsledky testov a certifikáty (napríklad UL1642, UN38.3, IEC62133). Názvy ako CATL a Samsung SDI si nezískali dôveru náhodou - poskytujú konzistenciu.
2. Zostavenie pre skutočné zaťaženie
Venujte čas zisteniu, koľko energie váš systém skutočne potrebuje - vrátane špičkového zaťaženia a teplotných výkyvov. Potom vyberte správnu chemickú zostavu a nastavenie balenia. Neodhadujte.
3. Nabíjajte inteligentne, vybíjajte inteligentnejšie
Vyhnite sa neustálemu nabíjaniu na 100% alebo chodu na prázdno. Nastavte hraničné hodnoty nabíjania, ktoré chránia batériu. V chladnejších alebo teplejších miestach používajte nabíjačku, ktorá sa prispôsobuje na základe teploty.
4. Sledujte batériu ako jastrab
Používajte nástroje, ktoré zobrazujú napätie, teplotu, stav nabitia (SoC) a odpor. Ak sa niečo začne kaziť, konajte skôr, ako sa to zhorší. Vzdialené monitorovanie je skvelé pre väčšie systémy.
Tabuľka 3: Inteligentné návyky batérií
| Zvyky | Prečo to pomáha | Čo budete potrebovať |
|---|
| Používajte kvalitné bunky | Lepší výkon, dlhšia životnosť | Dôveryhodný dodávateľ, skúšobné správy |
| Inteligentné nabíjanie | Zabraňuje stresu, starnutiu | Programovateľná BMS alebo nabíjačka |
| Pravidelné zdravotné kontroly | Včasné zistenie problémov | Protokoly, softvér, ovládacie panely |
Koľko peňazí skutočne stojí skoré vyblednutie?
Povedzme, že si kúpite dve 12V 100Ah batérie:
- Batéria A stojí $500, vydrží 600 cyklov, vybledne 10% za rok
- Batéria B stojí $800, vydrží 4000 cyklov, vybledne 3% za rok
Po 3 rokoch:
- Batéria A potrebuje výmenu, celkové náklady = $1000+
- Batéria B stále funguje, nie je potrebná výmena
Táto lacná možnosť stojí časom viac. Ak zaplatíte viac vopred, môžete dlhodobo ušetriť tisíce.
Záver
Väčšina skorých porúch batérie nie je náhodná. Môžete sa im vyhnúť kladením lepších otázok, výberom inteligentných konštrukcií a spoluprácou so spoľahlivými dodávateľmi. Pri predčasnom zlyhaní batérií strácajú všetci. Ale so správnym plánom vyhráte.
Chcete pomôcť s výrobou batérie s dlhšou životnosťou? Kontaktujte spoločnosť kamada power Nechajte našich inžinierov batérií prispôsobiť riešenie batérie, ktoré zodpovedá vašim skutočným potrebám v oblasti pracovného zaťaženia a životnosti.
ČASTO KLADENÉ OTÁZKY
Aká je normálna strata kapacity?
Väčšina lítium-iónových batérií stráca približne 15-20% svojej kapacity po 500-1000 cykloch. Závisí to od typu a spôsobu používania.
Môžem nechať batérie plne nabité v sklade?
Je lepšie to nerobiť. Skladujte ich pri teplote približne 50-60% a uchovávajte ich na chladnom a suchom mieste.
Prečo sa batéria pri intenzívnom používaní rýchlo vybíja?
Vysoké vybíjanie energie zaťažuje batériu a zvyšuje jej odolnosť. Možno budete potrebovať batériu konštruovanú pre vyššie rýchlosti vybíjania.