수명을 최대화하기 위해 리튬 배터리를 얼마나 깊이 방전해야합니까?

최근에 나는 고전적인 "부분 방전과 같은 리튬 배터리를 언급하므로 제한적인 방전 깊이를 위해 시스템을 설계하십시오"라는 답변을 게시했습니다. 그러나 부분 방전의 경우 동일한 에너지 전달에 대해 충 방전 사이클 수가 증가하므로 가용 사이클의 수명이 단축됩니다. 예를 들어, 휴대폰의 배터리는 아침에 50 %로 방전, 재충전, 오후에 50 %로 방전 및 밤새 재충전하는 것은 휴대폰이 100 %로 방전되고 하루에 한 번 재충전되는 것보다 두 배나 많은주기를 필요로한다. 나는 그것을 보는 것이 흥미로울 것이라고 생각했다.

나는 계속해서 평소처럼 SE 사용자의 승인을 위해 찾은 결과를 제출하고 누구든지 그것을 추가 할 것을 환영합니다.

며칠 이상 선반에 앉아있는 배터리가 아니라 정기적으로 사용되는 배터리에만 적용됩니다. 그럼에도 불구하고 그들은주기에 따라 독립적으로 노화되는 경향이 있지만 그에 대한 데이터는 없습니다. 아마 전문가가 그것에 대해 밝힐 수 있습니다.

그것에 대한 빠른 살펴보기 :

리튬 배터리의 수명은 다음과 같이 방전 깊이에 따라 줄어 듭니다 (이 곡선은 납산 배터리 용이지만 리튬은 유사한 곡선으로 표시됨).

( 소스 )

이 특정 예의 결과 :

결론적으로, 배출 깊이는 가능한 한 최소화되어야한다고 주장한다.

10 % -80 % DOD 범위에서 DOD가 감소하면 더 큰 이득을 암시하는 수치를 기억에서 DOD가 감소하면 전체 수명 용량에서 이익을 얻는 데 동의하지만 내 기억을 보장하지는 않습니다. 정확합니다.

그러나 더 중요하고 유용한 몇 가지 다른 요소가 있습니다.
하루에 감소 된 용량 방전 및 / 또는 여러 번의 재충전을 견딜 수있는 위치에있는 경우, 충전의 상단을 제한하여 더 나은 이득을 얻을 수 있습니다.
LiIon 셀은 일반적으로 CC를 C / 1 속도로 CC와 C / CV 모드로 충전하고 Vmax (일반적으로 4.2V / 셀)는 총 용량의 약 70 % -80 %에 도달하고 CV 모드에서 밸런스를 입력합니다 전류 감소시 (배터리 화학에 의해 설정). 선택된 일부 Imax xk에서 충전 종료가 발생합니다 (0.05 <= k <1).
K = 1은 CC / CV 전환시 충전 종료에 해당합니다. k의 값이 작을수록 총 에너지 용량은 다소 증가하지만 수명주기는 불균형 적으로 감소한다는 것이 잘 알려져있다. k는 종종 0.25 또는 0.5로 설정되며, 공격적인 충전은 k를 0.1 또는 심지어 0.05로 설정할 수 있습니다.
귀하의 곡선은 일반적으로 100 % DOD보다 50 % 미만으로 저장된 10 % 총 수명 에너지의 허용 할 수 없을 정도로 낮은 DOD에서도 제안합니다. 나는 현재 참조를 찾을 시간이 없지만 k = 1 (CV 사이클 없음)을 사용하여 50 % 이상의 이득을 얻을 수 있으며 이것이 매우 빠른 충전의 보너스를 가지고 있음을 확신합니다 (필수적으로 :-)) 1 시간 미만) (예 : CC / CV 전이가 80 % 에너지 수준에서 발생한 경우 완전히 비운 후 C / 1에서 48 분). 100 % DID 로의 배출은 "도움이되지 않습니다". 이러한 종류의 구성표로 최소 DOD를 설정하는 것도 유용합니다. 20 % ~ 30 %의 남은 용량 및 최대 80 %의 용량은 여전히 ​​전체 용량의 50 % ~ 60 %를 반환하고 필요할 때 20 % ~ 30 %의 비상 버퍼를 남겨두고 간단한 하단 엔드 DOD 제어보다 우수합니다.

사이클 수명 증가와 전체 수명 에너지 저장 증가를 제공하는 또 다른 측면은 25C에서 Vmax를 일반적인 4.3V / 셀보다 낮게 설정하는 것입니다. Publoshed 결과는 0.05V 감소 (4.15V로)조차도 유용한 이득, 4.1V 이상, 4.0V 이상을 제공한다고 제안합니다. 이러한 감소 된 레벨은 사이클 당 저장 용량의 상당한 감소를 동반합니다.

이 유용한 Battery University 페이지 에서는 다양한 LiIon 수명 연장 방법에 대해 설명합니다.
표 4는 사이클 당 에너지 용량이 20 % 만 감소 (일반적인 용량의 3 배 이상)하여 Vmax를 4.2V에서 4.0V로 낮추어 사이클 수명이 4 배 증가 함을 보여줍니다.

아래 표는 위 페이지에서 복사 한 것입니다.

Cmax 모드에서 Vmax 감소, 최대 DOD 제한 및 전류 감소 최소화를 혼합하면 매우 큰 전체 수명 용량 이득을 얻을 수 있습니다. 주어진 수용 가능한 용량 감소에 대해 최적의 혼합이 이루어질 수 있습니다. 박사처럼 들리 네요 :-).

참조 :

BU-리튬 기반 배터리-왜 더 나은가

BU-충전 리튬

더 나은 여전히-LiFePO4 / LifeYPO4를 사용하십시오 :-)

이러한 종류의 분석에서 한 가지 문제는 "죽은"배터리를 구성하는 문제입니다. 대부분의 사용에는 사용에 따라 다른 최대 허용 용량 손실이 수반됩니다. EV는 일반적으로 범위에 크게 의존하므로 용량 손실이 거의 없습니다. 가정용 스토리지는 용량 손실이 큰 경우에도 상당한 절감 효과를 제공하므로 EV 배터리를 차량에서 꺼낸 후 가정용 스토리지 장치로 재사용 할 수 있습니다.