Сажетак
Литијумске батерије, као основни извори електричне енергије за модерне електронске уређаје и електрична возила, дубоко су трансформисали животни стил своје предности велике енергетске густине, дугог века и ниског циклуса. Од паметних телефона до електричних аутомобила, литијумске батерије су свеприсутне. Међутим, као што је учесталост употребе повећала, корисници су поставили бројна питања о навикама пуњења литијум батерија, међу којима је "је прихватљиво да не напуни литијумску батерију?" је постала широко дискутована тема. Одговор на ово питање не само да се односи само на свакодневне употребе корисничких искустава, али такође директно утиче на перформансе и животни век литијум батерија.
1. Увод
Литијумске батерије, као основни извори електричне енергије за модерне електронске уређаје и електрична возила, револуционарисали су животни стил велике густине велике енергије, дугог животног циклуса и ниску стопу само-пражњења. Пронађени су свуда, од паметних телефона до електричних возила. Међутим, уз све већу учесталост употребе, корисници имају бројна питања о навикама пуњења литијумских батерија. Једно од најчешће постављаних питања је: "Да ли је прихватљиво да не напуни литијумску батерију?" Одговор на ово питање не само да утиче на свакодневне потрошње корисника, али такође директно утиче на перформансе и животни век литијум батерија.
2 Принцип рада и наношење карактеристика литијумских батерија
2.1 Основна структура и принцип рада литијумских батерија
Литијумска батерија се углавном састоји од позитивне електроде, негативне електроде, електролита и сепаратора. Током процеса пуњења, литијум јони су дентерирани са позитивног електрода, мигрирају кроз електролит на негативну електроду и интеркалирани су у негативни материјал електроде. Истовремено, електрони проточе из позитивне електроде до негативне електроде кроз спољни круг, формирајући електричну струју. Процес пражњења је супротан: литијум јони су дентерканирани са негативне електроде, враћају се на позитивну електроду и електрични току из негативне електроде до позитивне електроде, пружајући електричну енергију на спољне уређаје.
2.2 Наплата литијумских батерија
Процес пуњења литијумске батерије је обично подељен у три фазе: пуњење трипове, стално наводно пуњење и константно пуњење напона. Стена за пуњење трикула користи се за активирање батерије. Када је напон батерије низак, примјењује се мала струја за пуњење. Стална тренутна фаза пуњења је главни поступак пуњења, где се користи стална струја за брзо напуњење батерије, а напон батерије постепено расте. Стални фази пуњења напона појављује се када напон батерије приступи пуном наводном напону. Напон се чува константно, а тренутна се постепено опада све док струја пуњења падне на постављену струју прекида, у којој тачки се преноси пуњење.
2.3 Карактеристике наплате литијумских батерија
Литијумске батерије су осетљиве на поступак пуњења. Превладавање и прекомерно пражњење могу обоје да имају негативне ефекте на своје перформансе и животни век. Превладавање може довести до повећаног интерног притиска, повишене температуре, па чак и експлозије и друге безбедносне несреће у батерији. Прекомерно пражњење може проузроковати промене у хемијској структури унутар батерије, што је резултирало разграђивањем батерије, повећано унутрашње отпорности и немогућност да се нормално напуни и отпусти и отпусти нормално.
3. Анализа изводљивости непотпуно пуњења литијумских батерија
3.1 Изводљивост краткотрајног умереног непотпуног пуњења
Укратко, умерено непотпуно пуњење има релативно мали утицај на литијумске батерије. Савремене литијумске батерије опремљене су софистицираним системом управљања батеријом (БМС) који може тачно да надгледа и управља процесима пуњења и пражњења батерије. Када батерија није у потпуности напуњена, БМС ће забележити тренутно стање и настављање пуњења током следећег сесије пуњења. На пример, у свакодневној употреби корисници можда неће моћи да у потпуности напуне своје паметне телефоне или електричне батерије за возило због временских ограничења. Повремена непотпуна наплата ове природе неће узроковати значајну штету батерији.
3.2 Потражња за непотпуном пуњењем у специфичним сценаријима апликације
У одређеним специфичним сценаријима апликације, непотпуно пуњење је чак и неопходно. На пример, у стратегији пуњења електричних возила, да продужи век батерије и смањите трошкове пуњења, неки корисници одлучују да усвоје "плитка наплата и плитка пражњења", односно пуњење батерије на само 80% - 90% свог капацитета сваки пут у потпуности. Ова метода може смањити време да батерија троши у потпуно напуњеном стању, чиме успорава процес старења батерије. Поред тога, за неке уређаје са високим захтевима за масе и јачину батерије, попут дрона, могу се такође усвојити непотпуно пуњење да би се смањило оптерећење.
4. Потенцијални утицаји непотпуно пуњења литијумских батерија
4.1 Разградња капацитета батерије
Дугорочно непотпуно пуњење може довести до разградње капацитета батерије. Када батерија није у потпуности напуњена, хемијске супстанце унутар батерије не могу се у потпуности вратити у оптимално стање. Неки литијум-ионс могу бити "закључани" у електродним материјалима и не могу да учествују у нормалним реакцијама набоја и пражњења. Временом се ови закључани литијум -ини јони постепено накупљају, што резултира смањењем стварног расположивог капацитета батерије. На пример, неки корисници који доследно наплаћују њихове паметне телефонске батерије на око 80% могу да открију да се живот батерија телефона знатно скраћује након одређеног времена.
4.2 Скраћени животни век батерије
Непотпуно пуњење може такође утицати на животни век циклуса литијумских батерија. Живот батерије циклуса односи се на број циклуса набоја и пражњења батерија се може подвргнути под одређеним условима. Свака непотпуна набоја је еквивалентна непотпуном циклусу наплате и пражњења за батерију. Дугорочно, то ће се убрзати процес старења батерије и скратити њен животни век. На пример, у индустрији електричних возила, ако корисници често усвоје непотпуне методе пуњења, батерију ће можда требати заменити пре него што достигне очекивани животни век, све веће трошкове употребе.
4.3 Грешке у систему управљања батеријом
Дугорочно непотпуно пуњење може такође довести до грешака у систему управљања батеријом (БМС). БМС процењује стање пуњења (СОЦ) батерије праћењем параметара као што су напон батерије, струја и температуре. Ако је батерија већ дуже време у непотпуном стању за пуњење, БМС може погрешно да се погрешно поступа са стварним капацитетом батерије, што резултира одступањем између приказаног капацитета и стварног капацитета. На пример, када БМС мисли да је батерија потпуно напуњена, у стварности, батерија се може наплатити само на 90% његових капацитета. Ово може утицати на просудну просудбу батерије уређаја.
5. Предлози за научну употребу литијумских батерија
5.1 Разумно планирање времена пуњења
Корисници би требали разумно планирати време пуњења у складу са сопственим потребама употребе и карактеристикама батерије уређаја. Ако време дозвољава, покушајте да у потпуности напуните батерију да бисте осигурали да уређај може добити најдужи живот батерије. Међутим, ако је време уско, умерено непотпуно пуњење је такође прихватљиво, али дугорочно придржавање ове навике треба избегавати. На пример, за кориснике паметних телефона могу у потпуности да напуне своје телефоне ноћу пре одласка у кревет. Ако батерија не ради ниско током дана, они могу извршити кратку сесију пуњења, али не би требали престати да се сваки пут не би требали престати да пуне само половина капацитета.
5.2 Избегавање претераног пражњења
Прекомерно пражњење може бити још штетнија за литијумске батерије него превладавање. Стога корисници треба да покушају да избегну исцрпљивање батерије. Генерално, када ниво батерије падне испод 20%, то би требало да се благовремено наплаћује. За неке уређаје, као што су лаптопи, функција подсетника на ниским батерији може се одмах подсетити кориснику да наплати.
5.3 Обратите пажњу на окружење за пуњење
Околина за пуњење такође утиче на перформансе и животни век литијумске батерије. Корисници би требало да одаберу суву, добро прозрачену и температуру одговарајуће окружење за пуњење. Избегавајте да се пуни на високом температуру, влажном или директном окружењу сунчеве светлости како бисте спречили прегревање батерије или добијање влаге, што може изазвати безбедносне несреће или убрзати старење батерије. На пример, на врућим летњим данима не паркирајте електрична возила на отвореним паркиралиштима дуже време током пуњења. Уместо тога, покушајте да изаберете засјењену површину или подземну гаражу за пуњење.
5.4 Редовна пуна накнада и пражњење
Да би одржали перформансе и продужили век лика од литијумских батерија, корисници би требало да изврши пуну напуњеност и пражњење батерије у редовним интервалима. Генерално, једном сваког месеца или тако нешто, батерија се може испразнити док се аутоматски не искључи и затим потпуно напуни. Ово може помоћи БМ-у да поновно калибришу процену капацитета, смањите грешке, а такође помажу да активирају хемијске супстанце унутар батерије, побољшавајући његове перформансе.
6 Закључак
Непоуздано пуњење литијумских батерија је изведиво краткорочно и у одређеним сценаријима апликације. Међутим, дугорочно непотпуно пуњење може имати штетне ефекте на капацитет батерије, животни век и тачност система управљања батеријом. Да научно користите литијумске батерије, обезбедите нормалан рад уређаја и проширите животни век батерије, корисници би требали разумно планирати време пуњења, избегавати пажњу, обратите пажњу на околину пуњења и циклусе пуњења и пражњења. Само на овај начин корисници могу уживати у погодности коју су донели литијумске батерије, истовремено осигуравајући њихове перформансе и сигурност. Уз континуирани развој литијумске батеријске технологије, у будућности се могу појавити напреднији системи за управљање батеријом и технологије за пуњење, додатно оптимизирање корисничког искуства и перформанси литијумских батерија. Међутим, у тренутној фази, корисници још увек морају да прате научне принципе пуњења и правилно користе литијумске батерије.