RE: Li-Ion 18650 a životnost při malé hloubce vybíjení

[Krucinsky, Ladislav]

Dovolím si malou poznámku k pojmu „nabíjecí/vybíjecí cykly“ a životnost. Nabíjecí/vybíjecí cyklus je termín který používají výrobci baterií pouze pro účely definice ověřitelné kontroly životnosti baterie. Tedy výrobce napíše do datasheetu že baterie má zaručenou životnost třeba 2000 cyklů a vzápětí ten cyklus definuje jako třeba nabíjení/vybíjení proudem 0,1C  do napětí xx V při teplotě 30°C včetně definice délky přestávky mezi cykly. Zpravidla tam je i konstatování že po uplynutí tohoto počtu cyklů zaručuje, že baterie bude mít ještě minimálně např. 80% kapacity.
Je nesmyslné psát že baterie se nemá vybíjet a nabíjet ve velkém rozsahu kapacit, že se tím „spotřebovávají cykly“ a stejně tak není opodstatněné tvrzení, že když se baterie vybíjí a nabíjí jenom malinko a tak se cykly nespotřebovávají. S trochou zjednodušení lze uvažovat že baterie za životnost „protočí“ určité množství energie – třeba 10Ah x 24V = 240Wh x 2000 cyklů = 480 kWh za životnost. Když budu v jednom cyklu spotřebovávat pouze 10% energie, mohu dosáhnout životností 20 000 cyklů ovšem teoreticky. Kromě počtu cyklů je potřeba uvažovat že baterie stárne a degraduje chemicky.

Zdravím
Ladislav Kručinský

From: Hw-list [mailto:hw-list-bounces na list.hw.cz] On Behalf Of Pavel Hudecek
Sent: Friday, October 11, 2019 1:44 PM
To: HW-news
Subject: Re: Li-Ion 18650 a životnost při malé hloubce vybíjení

Ono to tak nějak funguje pro všechny, zejména při velké hustotě energie. Prostě když se každou chvíli celá struktura přebuduje, tak se nějakým defektům nelze vyhnout. A některé jsou třeba takové, že při vybíjení vznikne kousek, který už není s ničím spojen. No a když se udržuje nabito, tak se zas samovolně dostává do energeticky nejvýhodnější konfigurace, která je obtížně vratná. Totéž při zbytečném prodloužení konce nabíjení malým proudem.

Každá baterka má i svá specifika, viz třeba Li-pol nafouklé po skladování v nabitém stavu.
Nebo třeba 40 let starým NiFe je víceméně všechno ukradené:-) Ale zas pak místo nich můžete hodit mnohokrát menší LiFePO a snížit spotřebu na polovinu, někdy i třetinu...

PH

From: Vláďa Anděl<mailto:vaelektronik na vaelektronik.cz>
Tohle funguje taky u Lion baterek? Opravdu? To co popisujete, platí určitě pro NiCd. Tam při dlouhodobém nabití dochází k postupné rekrystalizaci aktivních hmot, tím se zmenšuje aktivní plocha elektrod a stoupá vnitřní odpor, v krajním případě proroste krystal skrz separátor a způsobí zkrat (zvýšené samovybíjení) článku. Pokud článek vybijete, krystaly se rozpustí a čím rychleji ho nabíjíte, tím vyrůstá jemnější struktura krystalů a článek pak má nižší vnitřní odpor.
U Lion baterek jsem vždycky slyšel, že se mají ideálně udržovat ne zcela nabité a nabíjet co nejčastěji. Že jak hluboké vybití, tak i dlouhodobé maximální nabití jim vadí a o nárůstu vnitřního odporu jsem neslyšel.
Anděl

Dne 11.10.2019 v 8:03 Pavel Hudecek napsal(a):
Nejlepší je, když bude většina cyklů co nejmělčích a 1x měsíčně až párkrát za rok vybít pořádně, na konečné napětí dle DS (v tomto případě 2,5 V).

V podstatě jde o to, že hlubokými cykly baterka skončí na cyklické životnosti (300 cyklů dle DS), při malém vybíjení zas postupně roste vnitřní odpor až k nepoužitelnosti (v horším případě už za rok).

PH

From: Jan Kuba<mailto:honza.kuba na gmail.com>
Potřebuji do jednoho projektu dlouhou životnost akumulátoru, který bude dobíjený z malého fotovoltaického článku 1,3W.
Denně se bude z článku vybíjet cca 1/60 kapacity. Když bude indikováno podpětí, tak se zařízení vypne a bude se čekat na nabití.
Teď mi jde o to, jak mám nastavit nabíjecí cyklus, aby byla životnost akumulátoru co největší.
Představa je nabíjení na koncové napětí cca 4,1V a vybíjení třeba jen na 3,8V. Nebo   3,8/3,3 V?

Z datasheetu článku co mám k dispozici ( https://www.powerstream.com/p/LG-ICR18650HE2-REV0.pdf )  jsem nic nevyčetl.
Na webu jsem našel tenhle dokument:
http://www.battex.info/hermeticke-akumulatory/povery-a-myty-o-hermetickych-akumulatorech/vybijeni-akumulatoru-pred-jeho-nabijenim#ilustrace6.2

  Otázka zní: V jakém rozsahu napětí je pro životnost akumulátoru nejvýhodnější  nastavit nabíjecí / vybíjecí napětí?  Má s tím někdo zkušenosti?  Upřednostňuji životnost ( počet cyklů ) akaumulátoru před využitelnou kapacitou a rozsahem pracovního  napětí.
------------- další část ---------------
HTML příloha byla odstraněna...
URL: <http://list.hw.cz/pipermail/hw-list/attachments/20191014/8d6389b1/attachment.html>