Ce înseamnă informațiile despre durata de viață ciclică (Cycle Life) la bateriile cu litiu?

Este durata de viață ciclică legată de calitatea bateriei?

Cum trebuie interpretate valorile privind durata de viață ciclică?

Durata de viață ciclică a bateriilor cu litiu este extrem de importantă. Aceasta nu indică doar de câte ori bateria poate fi încărcată și descărcată, ci reprezintă și un indicator al siguranței acesteia.

 

Producătorii și distribuitorii de baterii cu litiu specifică întotdeauna o valoare a duratei de viață ciclice în caracteristicile tehnice.

De exemplu, să presupunem că există o baterie cu o durată de viață de 3.500 de cicluri și un preț de 750 USD.

Pe de altă parte, există o altă baterie cu o durată de viață de 4.000 de cicluri, dar care costă 1.000 USD.

La prima vedere, am putea spune că nu merită să plătim cu 250 USD mai mult pentru doar 500 de cicluri suplimentare.

Totuși, există câteva aspecte foarte importante care trebuie analizate cu atenție.

În primul rând, trebuie verificat la ce nivel de descărcare a fost măsurată valoarea de 3.500 de cicluri pentru bateria de 750 USD. Este posibil să fie specificat că această performanță este valabilă la 80% D.O.D.

În schimb, bateria de 1.000 USD poate avea specificat faptul că cele 4.000 de cicluri sunt obținute la 100% D.O.D. În acest caz, bateria aparent mai scumpă poate oferi de fapt între 6.000 și 8.000 de cicluri la 80% D.O.D.

Cu alte cuvinte, bateria care pare mai scumpă poate fi, în realitate, mai economică pe termen lung.

 

Dacă lăsăm prețul pe plan secundar, apare o altă întrebare:

Cum influențează durata de viață ciclică nivelul de calitate? Și de ce este atât de importantă calitatea?

Să analizăm mai în detaliu.

Structura unei celule cu litiu este prezentată mai jos.

 

 

Între anod și catod există un separator. Acesta permite trecerea ionilor de litiu între anod și catod, în timp ce împiedică trecerea electronilor, funcționând ca un fel de filtru.

Calitatea separatorului este unul dintre cei mai importanți factori care determină calitatea unei celule cu litiu.

Dacă separatorul începe să se degradeze într-un timp scurt, iar aceasta este una dintre cele mai importante diferențe dintre celulele cu durată de viață mică și cele cu durată de viață mare, plăcile interne vor deveni predispuse la scurtcircuit.

Acest lucru poate provoca mai întâi o descărcare rapidă spontană a bateriei și, ulterior, chiar incendii cauzate de scurtcircuite interne.

Mai ales dacă bateria este supusă unor curenți mari de încărcare și descărcare, riscurile și daunele pot deveni foarte mari.

La temperaturi ridicate sau foarte scăzute, separatoarele de calitate slabă se deteriorează mult mai repede și își reduc durata de viață.

Pe de altă parte, pe anodul realizat din aluminiu este aplicat un strat de material litiu-fier-fosfat (LiFePO4).

În timpul acestui proces se acordă o atenție deosebită uniformității stratului și evitării oricăror zone neacoperite, chiar și la nivel microscopic.

Acest aspect influențează direct capacitatea totală a celulei.

 

În cele din urmă, unul dintre factorii care determină durata de viață ciclică a unei celule este tehnologia de fabricație utilizată.

De exemplu, în procesul de producție al unei celule prismatice LFP, una dintre ultimele etape este închiderea carcasei din aluminiu.

Această operațiune se realizează prin sudură laser și trebuie executată perfect pentru a împiedica pătrunderea aerului în interior.

Calitatea aluminiului utilizat, grosimea acestuia, calitatea sudurilor, garniturile terminalelor și supapele de siguranță sunt elemente care trebuie să fie impecabile pentru a asigura o durată de viață ciclică ridicată.

Deși la exterior toate celulele prismatice pot părea identice, analizând în profunzime procesul de producție și calitatea materiilor prime, devine clar că durata de viață ciclică nu este doar un simplu număr afișat într-o fișă tehnică.

Pe scurt:

Nu se poate ști cu exactitate când o baterie cu o durată de viață ciclică redusă va începe să prezinte defecțiuni. Aceasta vă poate lăsa fără energie într-un moment critic.

La bateriile de calitate inferioară, durata de viață reală scade în timp. De exemplu, o baterie declarată pentru 8.000 de cicluri poate ajunge la sfârșitul vieții utile după doar 2.500 de cicluri, chiar dacă este utilizată doar de 100 de ori pe an timp de 25 de ani.

În schimb, o baterie cu 3.500 de cicluri poate deveni inutilizabilă înainte de 10 ani sau poate provoca scurtcircuite care să afecteze echipamentele din jur.

Dacă sistemul în care veți utiliza bateria este important pentru dumneavoastră și considerați că o defecțiune sau un scurtcircuit v-ar putea provoca pierderi semnificative, este recomandat să alegeți baterii cu o durată de viață ciclică ridicată.

De asemenea, recomandăm să nu renunțați la bateriile care oferă capacități ridicate de încărcare și descărcare.

Bateriile Orbit Lithium sunt produse pentru o durată de 6.000 de cicluri la 95% D.O.D.

Având în vedere că celulele utilizate sunt de calitate și capacitate A+, putem spune că acestea oferă aproximativ 6.000 de cicluri chiar și la 100% D.O.D.

Faptul că bateriile utilizate timp de doi ani își păstrează încă 100% din capacitate confirmă această afirmație.

Capacitatea de descărcare la 1C este, de asemenea, un indicator al calității celulelor.

Menținerea unei temperaturi normale în timpul descărcării la 1C demonstrează un nivel ridicat de siguranță.

Acest lucru înseamnă funcționare fiabilă în domenii precum telecomunicațiile, proiectele militare, ambarcațiunile, sistemele UPS, stivuitoarele, camioanele și alte aplicații critice.

 

 

Data: 30.10.2024