¿Que Es Cicle de Descarga?
Aguèt una telefonada dimars passat amb una startup en fasent lor primièr dispositiu portable. PM me demanda quantes còps lors utilizaires pòdon cargar la batariá. Diguèri que depend. Voliá un numèro. Li diguèri 500, benlèu, dins de condicions perfièchas qu’existiràn pas jamai sul camp.
Es lo problèma dels cicles de descarga. Lo concèpte es mòrt simple mas l'aplicar als produches reals se complica rapidament.
Un Cicle Significa pas una carga .
Vòstra batariá compta pas lo fich{{0}in. Compta lo rendiment de la capacitat. Escorrir al 100% de la capacitat de la placa de nom e aquò's un cicle. Fasètz-lo dins un còp de fuòc o lo difusar a travèrs d'una setmana de descargas parcialas - meteis resultat.
Lo 18650 assetada dins vòstra lampa de torcha ara poiriá èsser al cicle 47 o al cicle 212. A mens que siáu estat seguissent amp{{3} oras religiosament, avètz pas cap d'idèa. La cellula segur o sap pas. I a pas un pauc de comptador dedins. Su BMS lo estima en base a la conteo de colomb, y la deriva de culomb derivas. Ai tirat de paquets a despart ont lo compte de cicles raportat èra apagat de 30% en comparason amb l'envejament de calendièr real.
Samsung SDI publiquèt qualques donadas en 2019 en mostrant lors 21700 cellulas que tustan 83% de retencion de capacitat al cicle 300 jos lor protocòl de pròva estandard. Las células NCR Panasonicas de la misma era fueron mas como 78% a 300 ciclos. Aquestes nombres venguèron de cambras climaticas a 23 gras amb CC{-C carga a 0,5C e descarga a 1C a 2,5V de talh. Lo vòstre kilomètre variarà perque vòstre cas d'utilizacion es pas una cambra climatica.
La Cosa DoD
Tot lo monde d’aquela industria parla de prigondor de descarga coma s’èra qualque mena de palanca magica. Los cicles pauc profonds alargan la vida, los cicles prigonds tuan mai rapidament las cellulas. Pro. Mas la relacion es pas çò que la màger part de la gent espera.
Corriguèri un projècte lateral en 2021 en ensajar de quantificar aquò per un client de dispositiu medical. Prenguèrem 200 cellulas del meteis lòt de produccion, las dividèrem en grops, e las ciclèrem a diferents nivèls de DoD pendent uèch meses. Lo grop DoD 100% s'escampèt a l'entorn del cicle 380. Lo grop DoD del 60% èra encara a 88% de capacitat a l'equivalent de 900 cicles complets. Lo grop DoD de 30% mostrèt a pena cap de degradacion brica après un an.
Mas vaquí çò que vos diràn pas las fuèlhas de donadas. L’envejament de calendièr èra a manjar dins totes los grops a aperaquí lo meteis ritme independentament del ciclisme. Per lo mes dètz, quitament las cellulas que tocam a penas avián perdut 4-5% de capacitat just aquí assetada a 50% estat de carga dins una sala de 25 grases. Las cellulas ciclavan durament èran de far tustar de las doas direccions - l'envejament de cicle mai l'envejament de l'envejament de calendièr l'un en dessús de l'autre.
Doncas quand vòstre client demanda perqué son dispositiu de dos{{0} annadas{1}an dura pas tant de temps malgrat que « l'utilizavan a pena » - es per aquò.
Temperatura Fa mai de damatges que lo ciclisme .
Ai una caissa de cellulas dins mon garatge d'una pila de carreta de gòlf que passèt tres estius dins un refugi a Tucson. Proprietari jurèt qu’utilizava pas que lo carri benlèu dos còps per mes. Lo paquet foguèt classat per 2000 cicles. Moriguèt a 160. Las cellulas semblavan plan exteriorament. Encastrat un dobèrt e lo rotlèu de gelatina aviá de tacas brunas sul separador. Electrolit aviá parcialament descompausat.
La calor mata las cellulas de liti. Pas rapidament coma un cort mòrt. Lent, coma daissar de burre fòra sul comptador.
La relacion Arrenius te da aproximadamente 2x tasa de degradacion para cada 10 grados por encima de 25 grados . Mas aquò's una mejana a travèrs de quimias. Las cellulas NMC qu'ai testadas tombèron mai rapidament. LFP se tenguèt melhor. Las cellulas de saca qu'utilizam pels portables son mai sensiblas que las cellulas cilindricas amb la meteissa quimia perque la massa termica es mai bassa e pica mai cauda jos carga.
La descarga freja es fastidiosa mas pas destructora. Perdètz la capacitat temporàriament. Torna quand la cellula s'escalfa. Ai descargat de cellulas a -15 gras que donèt pas que lo 61% de la capacitat classificada, puèi las daissèt caufar a la temp de sala e obtenguèt los 3,2Ah complets sus la descarga seguenta. La carga freda es la mata - plato de litio en la anode. Aquel damatge es permanent. La màger part de la carga de blocatge BMS en carga jos 0 gras per exactament aquela rason.
Lo que En realidad Pasa Dentro de la Celda .
Cada descarga move iones de litio de la anode de grafit al catodo. Cada carga los empuja enrè. Fasètz aquò pro de còps e las causas començan de se desmembrar.
La capa SEI de l'anòde s'espessís. Aquela capa es supausada i èsser - protegís lo grafit de l'electrolit. Mas creis amb cada cicle, e la creissença vòl dire que consoma de liti que poiriá autrament emmagazinar l’energia. Es per aquò que la capacitat s’esvaís quitament quand se passa pas res de dramatic.
Particulas de catode. NMC e NCA catodes an una estructura de cristal que s'espandís e se contracta a mesura que lo liti se desplaça dins e fòra. Micro- formas de cracks. La zona de superficie aumenta. Las reaccions lateralas s'acceleran. Ai vist crosar- seccions de particulas de catòde de las cellulas nautas- cicle de cicle que sembla de veire esclafat jos lo microscòpi comparat a las cellulas frescas del meteis lot.
L'electrolit se descompausa. Traça l'aiga causa de problèmas. La alta tension accelera la oxidacion. Acabatz amb la generacion de gas, l'impedança aumentada, e eventualament las cellulas o gonfla o ventilacion.
Cap d’aquò se passa uniformement. Las cellulas de vòstra cadena de seria que foncionan mai caudas o començavan amb una capacitat de capacitat un pauc mai bassa mai rapidament. Al cap d'un o dos an, vòstre paquet "comembarcat" es pas pus acoblat. La cellula febla limita tota la cadena sus la descarga e se fa sobretrabalhar en ensajar de se manténer al pas. Espirala de la mort d'aquí.
Pruebas Que En realmente Realizan Algo .
IEC 62660 y las distintas normas UL te dan una base. Passatz aqueles e podètz enviar de produch. Mas ai vist de cellulas de certificacion de pròvas de certificacion e puèi me mostri dins de retorns de camp sièis meses mai tard amb de sacas gonfladas.
Las pròvas de certificacion son dessenhadas per èsser repetiblas a travèrs de laboratòris, pas per simular un usatge real. Degun utiliza pas son telefòn a exactament 0,5C corrent constant. Degun cobra pas son aisina electrica a un perfil CC{3}}CV perfièch a 25 gras .
Se sètz seriós per comprene cossí realizarà vòstre paquet, vos cal bastir un protocòl de pròva que correspond a vòstre utilizaire real. Perfila tu corriente de descarga esperada. Incluir los periòdes de rèsta. Tusta los extremos de temperatura su producto verán. Executar pro de cellulas per obténer una confiéncia estatistica - e aquò vòl dire almens 15-20 per condicion de pròva, pas lo 3-5 que la màger part de las startups ensajan de s'en sortir.
Las cellulas que fracassan lèu dins las pròvas de vida avián gaireben totjorn de defauts de fabricacion. Burres sus l'electrode, la contaminacion, las malas soldaduras sus las onglets. Aqueles se mostraràn dins los primièrs 50 cicles. Las cellulas que fracassan tard - aquelas son las que vos dison quicòm sus vòstre dessenh.
Tallaje de paquete y Matematicas de Garantia .
Podètz calcular la vida de cicle esperada se coneissètz vòstre perfil d'utilizaire. Un telefòn que se carga quotidianament, benlèu drena a 20% en mejana abans de brancar - aquò's aperaquí 0,8 cicles per jorn. Sur una vida esperada de dos - an, es a mirar 580 ciclos. Se vòstras cellulas son classadas per 500 cicles a 80% de capacitat, anatz començar de veire de planhs a l'entorn del mes 18.
Es per aquò qu’Apple e Samsung sobredimensionan lors paquets en rapòrt amb la capacitat anonciada. Lo "100%" que vesètz sus vòstre telefòn es pas al 100% de çò que las cellulas pòdon en realitat téner. Gardan un tampon en naut e en bas per reduire l’estrès sus las cellulas. Vòstre telefòn pòt aver 4500mAh de capacitat fisica mas lo logicial vos permet pas que d'utilizar 4000mAh d'aquò.
La misma idea funciona para cualquier producto de bateria. Podètz o tustar vòstre objectiu de vida de cicle amb de melhoras cellulas - quin còsta mai - o podètz lo tustar en metent en capacitat suplementària e en executant las cellulas mai aisidament. La segonda opcion ganha generalament sul còst total quand factorizatz de resèrvas de garantia.
Lo ciclo de descarga es solo una forma de cuantificar la desgaste. Coma l’odomètre a de quilomètres sus una veitura, mas la relacion entre milas e la vida restanta es mai squish. Dos paquets a 300 cicles pòdon aver de capacitat restanta completament diferenta segon cossí i arribèron.
Los fabricants de cellulas vos donaràn lors chifras. Vòstre trabalh es de descobrir cossí aqueles chifras se traduson dins vòstre produch especific e vòstres utilizaires especifics. I a pas de formula per aquò. Teste, te envias, te regardas las datos de campo, y te ajustes.
