EN
Литийн баттерейнууд нь өндөр энергийн нягтшил, урт цикл амьдрал, найдвартай байдлаархаа орчин үеийн энерги хадгалах системийн үндэс болсон. Гэхдээ литийн баттерей хэр удаан ажилладаг вэ? Тэдний амьдралын хугацааг юу нөлөөлдөг вэ? Хэрхэн илүү удаан ажиллуулах вэ? Энэхүү гарын авлага нь литийн баттерейн цикл амьдрал, хэрэглээний хугацааны талаар мэдэх ёстой бүх зүйлийг тайлбарлана.
Литийн баттерейн цикл амьдрал гэж юу вэ?
Литийн баттерейн цикл амьдрал гэдэг нь баттерейн багтаамж анхны утгаа ойролцоогоор 80% хүртэл буурах хүртэл хийж чадах бүрэн цэнэглэлт, цэнэгийг зарцуулах үеийн нийт тоог хэлнэ. Энэ тоо нь баттерей хэрэглэхэд ажиглагдахуйц ажиллагаа муудахаас өмнө хэдэн удаа ашиглагдах боломжтойг харуулна.
· Стандарт литий-ион баттерей: 300–1000 цикл
· Литий төмөр фосфат (LiFePO4) баттерей: 3000–7000 цикл
· Дэвшилтэт технологийн бүрэлдэхүүн: Тохиромжтой нөхцөлд 10,000+ цикл хүртэл
Үнэмлэхүй тоо нь баттерейн химийн бүрэлдэхүүн, цэнэглэх дадал, ажиллах температураас хамаарч ялгаатай байдаг.
Литийн баттерейн цикл амьдралыг хэрхэн тооцоолох вэ?
Үйлдвэрлэгчид баттерейн багтаамж анхны утгаасаа 80%-руу буурах хүртэл зохицуулсан орчинд дахин цэнэглэж, цэнэгийг нь буулгаж түүний мөчлөгийн амьдралыг тодорхойлдог.
Гол хүчин зүйл: Цэнэгийн бууралтын зэрэг (DoD)
· Өндөр DoD (гүн цэнэгийн бууралт): Мөчлөгийн амьдралыг богиносгодог
· Бага DoD (гадаргуутай цэнэгийн бууралт): Мөчлөгийн амьдралыг уртасгадаг
Жишээ нь, литийн баттерей 80% DoD-т 5000 мөчлөгийн нэршилтэй байвал түүнийг тус бүр 50% цэнэгийг буулгавал илүү их хугацаа ажиллах боломжтой.
Томъёо (ойролцоо тооцоо):
Бүтэн мөчлөгийн эквивалент ÷ DoD хувь
Литийн баттерейн амьдарч чадах хугацаа
Литийн баттерейн амьдралын хугацааг ашиглалт, химийн найрлагаас хамааран жил болон мөчлөгийн хувьд хэмждэг:
· Литийн-ион (NMC, NCA): 2–10 жил, 300–1000 мөчлөг
· LiFePO4 (Литий-төмөр фосфат): 5–15 жил, 3000–7000 цикл
· Литийн полимер (LiPo): 2–5 жил, 300–500 цикл
Зөв хариуцлагаар литийн баттерей 15 жил хүртэл үргэлжилж болно.
Литийн баттерейн амьдралд юу нөлөөлөх вэ?
Хэд хэдэн хүчин зүйлс литийн баттерейн үйлчилгээний хугацааг тодорхойлдог:
1. Цэнэгийн гаргалтын гүн (DoD)
Цэнэгийг бага зэрэг гаргах (20–50%) = илүү урт нас
2. Цэнэглэх нөхцөл
Илүү их цэнэглэх эсвэл буруу цэнэглэгч ашиглах нь электродыг гэмтээдэг.
3. Дулааны температур
· Өндөр халуун нь химийн задралыг хурдасгадаг
· Хүйтэн температур нь богино хугацааны ажиллагааг бууруулдаг
4. Цэнэглэлт/Цэнэгийн гаралт
Хурдан цэнэглэх нь ихэвчлэн дулаан үүсгэж, эвдрэлийг хурдасгадаг.
5. Баттерейн удирдлагын систем (BMS)
Ухаалаг BMS нь илүүдэл цэнэглэлт, илүүдэл цэнэгийн гаралт болон хэт халалтаас сэргийлдэг.
6. Физик стресс
Хэлбийлт, шахалт эсвэл түүнтэй адил механизмын цочрол нь дотоод бүрэлдэхүүн хэсгийг гэмтээж болно.
Лити-ион баттерейн амьдралыг уртасгах арга зам
· Лити-ион баттерейн амьдралыг хамгийн их байлгахын тулд дараах зөвлөмжийг баримтлана уу:
· Бүрэн цэнэгийг бүрэн хэрэглэхээс зайлшгүй байгаарай; 20–30% байх үед дахин цэнэглээрэй.
· Баттерейн химийн бүрдэлтэй нь зохицсон цэнэглэгч ашиглана уу.
· Хүйтэн, хуурай орчинд хадгална уу (20–25 °C нь хамгийн тохиромжтой).
· 40 °C-аас дээш температурт цэнэглэх эсвэл ажиллуулахыг зөвшөөрөхгүй.
· Ухаалаг BMS-тэй баттерей сонгоно уу.
· Шаардлагагүй бол хурдан цэнэглэхийг хязгаарлана уу.
· Гүехэн цэнэглэх/цэнэгийг гаргах горимыг ашиглана уу (80–90%-р цэнэглэх, 20%-с доош цэнэгийг гаргахгүй байх).
Литийн баттерей энгийн баттерейгээс илүү бат бөч үү?
Тийм. Литийн баттерей нь уламжлалт баттерейгээс харьцангуй их хугацаа ажилладаг:
· Хар тугалган: 3–5 жил (200–300 цикл)
· NiMH: 2–5 жил (500–1000 цикл)
· Шүлтлэг (дахин цэнэглэдэггүй): 5–10 жил (ашиглаагүй хадгалалт)
· Литийн баттерей: 2–3 дахин илүү насыг тасална, ялангуяа LiFePO4
Аль литийн баттерей илүү урт нас үзүүлэх вэ?
Ялагч: LiFePO4 (Лити-төмрийн фосфат)
· 3000–7000 цикл
· Тохиромжтой ашиглалтаар 10–15 жилийн нас
Бусад дэвшилтэт технологиуд (жишээ нь хатуу фазын баттерей) ирээдүйд илүү урт нас өгч болох ч одоогоор LiFePO4 нь хамгийн найдвартай, урт нас үзүүлдэг сонголт юм.
Аль баттерей хамгийн богино нас үзүүлэх вэ?
· Литийн полимер (LiPo): 2–5 жил, 300–500 цикл
· Харцангийн хүчдэл: 3–5 жил, 200–300 цикл
Эдгээр баттерей нь богино хугацааны эсвэл солих зориулалттай төхөөрөмжид илүү тохиромжтой.
Литийн батерейн амьдарч чадах хугацаа, ТЧХ
Ашиглахгүй бол литийн батерей эвдэрдэг үү?
Тийм. Ашиглахгүй ч байсан тэд хангалтгүй цэнэгтэй байх ба хугацаа өнгөрөх тусам элэгдэлтэй болно.
Литийн-ион батерейд санах ойн эффект байдаг уу?
Үгүй. NiCd батерейгаас ялгаатай нь литийн-ион батерейд санах ойн эффект гардаггүй.
Литийн батерей ашиглахгүйгээр 6 сар хүртэл амьдрах боломжтой юу?
Тийм, гэхдээ элэгдэл хамгийн бага байхын тулд 40–60% цэнэгтэй байдлаар хадгалаарай.
Температур нас барах хугацаанд ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?
· Өндөр халуун (45 °C): Хурдан хуучирдаг
· Өрөөний температур (20–25 °C): Хадгалах, ашиглахад хамгийн тохиромжтой
· Хүйтэн: Үйл ажиллагааг түр хугацаагаар багасдаг боловч амьдралын хугацааг шууд бууруулдаггүй
Дүгнэлт
Литийн батарей нь эрчим хүчний хадгаламж, урт хугацааны туршилтын хугацаа, үр ашиг, найдвартай байдлыг шинэчлээд байна. Цэгцжилтийн хугацаа, эвдрэлд нөлөөлөх хүчин зүйлсийг ойлгох, зөв засвар үйлчилгээг хэрэгжүүлэх замаар хэрэглэгчид LiFePO4 батарейн хугацааг 10-15 жил хүртэл сунгаж болно.
Нийтдээ литий батарей нь уламжлалт батарейтай харьцуулахад илүү сайн сонголт бөгөөд EV, нарны эрчим хүчний агуулах, хэрэглээний электроник зэрэг орчин үеийн хэрэглээний хувьд удаан эдэлгээтэй, үр ашигтай, урт хугацааны гүйцэтгэлтэй байдаг.
Тайлбар
Литийн батарей нь эрчим хүчний нягтрал өндөр, дугуйлал урт, найдвартай байдаг. Тэдгээр нь химийн бодис, цахилгаан түгээх гүн, температур, цэнэглэх хэв маягаас хамаарна. Зөв зохих болгоомжлолтой бол тэд 10-15 жил хүртэл үргэлжилнэ. Ялангуяа LiFePO4 нь уламжлалт батарейгаас илүү удаан эдэлгээтэй.
