Na pewno szukając ogniw Litowych na swój magazyn energii, bądź też do zastosowań w mniejszych pakietach jak elektronarzędzia, czy rowery elektryczne/hulajnogi itd., trafiłeś na pojęcie żywotności danego ogniwa określonej w cyklach.
W skrócie to oznacza, że dane ogniwo i konkretna chemia zastosowana w tym ogniwie, zapewni nam określoną ilość cykli zanim ogniwo straci swoje parametry.
Oczywiście producenci dodają zawsze zapis, że tylko pod warunkiem pracy w odpowiednich warunkach (temperatura, wilgotność), oraz przy określonych parametrach (natężenie i napięcie)
Wiadomo, że w praktyce wygląda to już różnie, dlatego ogniwo z deklarowaną ilością cykli 500, może takich cykli zdobić tylko 100, albo moze ich zrobić równie dobrze i 10 000tys.
Z czego to wynika i co wpływa na ilość cykli jakie może wykonać ogniwo:1. Rodzaj ogniwa, To determinuje sama chemia z której ogniwa są wykonane i dla przykładu:
- Ogniwa Li-ion 18650 500-1000 cykli
- Ogniwa NCM 1500-2000 cykli
- Ogniwa LiFePo4 4000-9000 cykli
- Ogniwa LTO 30 000-40 000 cykli
Wiec jak sami widzicie rodzaj chemii ma diametralny wpływ na ilość cykli, polecam ten artykuł dla zgłębienia tematu ponieważ jest on mega obszerny:
https://ep.com.pl/files/11011.pdf
2. Warunki Pracy, jeżeli wasze ogniwa będą pracowały w warunkach gdzie temperatura będzie przekraczała, tą określoną przez producenta, żywotność ogniw ulega drastycznemu obniżeniu.
Dodatkowo wszystkie wersje ogniw litowych (oprócz LTO) nie tolerują ładowania ich w temperaturze poniżej 0. Ogniwa można rozładowywać przy nawet przy -30 stopniach, jednak próba ich ładowania na mrozie kończy się nieodwracalnym uszkodzeniami, lub utratą pojemności i żywotności.
3. Parametry Pracy, tutaj mamy dwa najważniejsze parametry:
- Natężenie, każdy producent przewidział dla konkretnego ogniwa zalecany prąd rozładowania i ładowania określany jako "xC".
Gdzie x oznacza pojemność ogniwa, aby to zobrazować zapisze kilka przykładów, na podstawie ogniwa o pojemności 50Ah.
1C = natężenie prądu 50A
2C = natężenie prądu 100A
3C = natężenie prądu 150A
0.5C = natężenie prądu 25A
Producent podaje dla ogniwa 50Ah informacje, ze można ładować prądem o natężeniu 0.5C (25A), oraz rozładowywać prądem o natężeniu 2C (100A).
Teraz jeżeli przekroczymy te parametry to narażamy się na przedwczesne zużycie ogniwa, a nawet pożar czy wybuch.
Jednocześnie warto dodać, że zachowując dużo mniejsze wartości niż zaleca producent, podnosimy bezpieczeństwo użytkowania ogniwa, oraz wydłużamy jego żywotność i zamiast 500 cykli ogniwo wykona tych cykli więcej.
- Napięcie, nic tak w ogniwach litowych nie wpływa na żywotność i bezpieczeństwo użytkowania. Ogniwa, które pracują w mniejszym zakresie napięć niż takie jakie przewidział dla nich producent, zdecydowanie dłużej nam posłużą, oraz podniosą bezpieczeństwo użytkowania.
Wadą jest niestety to, że obniżenie napięcia wpływa na pojemność ogniwa i tak dla przykładu podam ogniwo 18650 Li-ion:
2.5V do 4.2V = 100% pojemności
2.5V do 4.1V = 90% pojemności
2.5V do 4V = 80% pojemności
3.35V do 4V = 70% pojemności
Osobiście w moich obu magazynach pracuję w zakresie 3.35V (ponieważ testy wykazały, że ponizej tego napiecia pojemność jest juz marginalna) do maks 4V. Przez to mój magazyn utracił około 28% pojemności na korzyćś wydłużenia żywotności i podniesienia bezpieczeństwa.
Test wykonany na ogniwach LG LGX E78 bardzo fajnie to obrazuje, zapraszam do zapoznania się z moim materiałem:
https://youtu.be/2seCekWLvTMTemat jest bardzo obszerny dlatego polecam zapoznać się z tym artykułem, który bardzo fajnie wyjaśnia to zjawisko,
https://batteryuniversity.com/article/bu-808-how-to-prolong-lithium-based-batteriesMam nadzieję, ze teraz lepiej zrozumiesz zależności jakie wynikają z dopasowania konkretnej chemii do warunków pracy i oczekiwanych wydajności magazynu, które dobrane odpowiednio zapewnia długą i bezpieczną pracę magazynu energii, czy też pakietu, który zbudujesz.