Durée de vie prolongée au lithium-ion

J’étais drôle

Durée de vie prolongée au lithium-ion


Selon l’Université de la batterie, charger une cellule Li-ion à seulement 3,92 V est la tension optimale pour éviter les contraintes et le placage au lithium. Le problème est que presque tous les chargeurs grand public se concentrent sur le passage à 4,2 V pour prolonger la durée de vie de la batterie.

Lors de la charge, devez-vous déconnecter le chargeur (grand public) lorsque la tension de la cellule de charge atteint 3,92 V ou charger jusqu’à ce que la cellule atteigne la fin de son étage à courant constant à 4,2 V et se stabilise ensuite à environ 3,92 V?

Sources:

Chargement des batteries au lithium-ion

Comment prolonger les batteries au lithium

Russell McMahon

Une cellule LiIon chargée à 4,2 V ne se « stabilisera » pas à 3,9x volts en quelques heures. LiIon maintient extrêmement bien la tension aux bornes (contrairement à la plupart des autres produits chimiques). || Le tableau 4 de la batterie University BU808 indique la capacité en fonction de la Vchg max. Règle générale – la capacité chute de 10% par réduction de 70 mV. | 3.92V ~~ = 58% de capacité et 2400-4000 cycles. | « Quelque part [tm], vous trouverez un superbe long papier de conception de système de batterie Mars Rover – ils obtiennent peut-être 8000 cycles – à AFAIR 3,65 V max? ||| …

Russell McMahon

… Wow – Mars orbiter – 30000 cycles à 30% DOD papier complet ici || Dans votre cas – l’adaptation d’un chargeur pour s’arrêter à 3,9ish V rapportera des dividendes pour la durée de vie du cycle. Vous POUVEZ être en mesure d’ajouter une diode Schottky série avec une résistance parallèle de sorte que Vbat ~ = 0,4 V en dessous de Vsense MAIS cela est susceptible d’être difficile en raison de la conception du chargeur et un arrêt supplémentaire à xxxV est probablement plus facile. || Votre attitude envers Ali Chen ne vous fera pas grand bien. Il a fait des efforts considérables pour essayer de vous aider. « Merci » car vous …

Russell McMahon

… donné, il éloignera les gens en gros. Un bref commentaire poli peut être de mise, mais «monter sur son dossier» ne vous fera aucun bien. Pour obtenir le représentant qu’il a, vous devez être utile et utile à un grand nombre de personnes pendant une longue période. | Bienvenue à SE EE – c’est une ressource précieuse mais un peu de tolérance de l’équipage vous sera très utile. Il y a ici des esprits formidables et utiles. Essayez de survivre assez longtemps pour en bénéficier :-).

Réponses


 Diego

Je comprends ta question. J’ai fait quelque chose de similaire dans l’un de mes projets il y a quelques années. Je voulais donner la priorité à la durée de vie des cellules par rapport à l’autonomie, j’ai donc simplement chargé la cellule à 4,1 V, puis déconnecté le chargeur. La phase de charge à tension constante est ce qui vous permet d’avoir le temps d’exécution maximal, donc dans ce cas, mon avis est que vous pouvez vous en passer.

En fait, je ne sais pas d’où vient le 3.92V, mais il n’est pas rare d’utiliser des cellules Li-ion dans une plage de tension plus étroite afin d’améliorer la durée de vie de la batterie. Certains constructeurs de véhicules électriques, par exemple, commencent avec une plage de tension plus étroite qui garantit la plage déclarée du véhicule. Ensuite, à mesure que la batterie vieillit et perd de sa capacité, la plage de tension est progressivement étendue pour compenser et maintenir la plage d’origine.

J’étais drôle

Je vois. De plus, je n’avais pas envisagé d’étendre la plage de tension comme compensation de l’âge, peut être utile dans mon cas. Merci de votre aide!


 Ale..chenski

La question est un peu compliquée.

Premièrement, «optimal» peut signifier différentes choses. Charger Li-Ion à 3,92 V donnera probablement une capacité de 70 à 80%. Est-ce optimal? Cela dépend de l’utilisation / décharge de la batterie. Si l’appareil est censé être en « réserve chaude » comme une lampe de poche d’urgence, 80% est optimal. Si l’appareil est censé commencer à fonctionner à pleine puissance immédiatement (comme les lumières LED ou les quadcoptères), alors vous avez gaspillé une capacité de 20 à 30% sans raison.

Deuxièmement, les «chargeurs grand public» ne se «concentrent» pas sur la durée de vie de la batterie la plus longue lors du chargement à 4,2 V. Le « 4.2V » magique est dû aux spécifications de la batterie traditionnelle. Et ce niveau est déterminé par le fabricant de batteries, qui est basé sur les attentes standard d’avoir 500-1000 cycles de charge-décharge avant que la capacité nominale ne descende en dessous de 70%. En raison de l’amélioration de la technologie et des matériaux, il existe des cellules Li-Ion qui peuvent être chargées avec 4,35 V tout en conservant une durée de vie identique ou meilleure.

Troisièmement, si vous chargez une cellule à 4,2 V, cela peut prendre un certain temps avant qu’elle ne se décharge automatiquement à 3,92 V, ce qui n’a aucun sens.

En général, il existe un compromis (relation complexe) entre la tension de flottement du chargeur, le courant de terminaison, le taux de charge, le taux de décharge, le temps de coque à l’état complètement chargé, le temps de coque à l’état déchargé et SOH – State of Health of batterie. L’emplacement dans un état complètement chargé réduit la durée de vie du cycle de la batterie, et s’asseoir dans un état complètement déchargé a un effet similaire. Il n’y a donc pas de recette universelle pour gérer la « durée de vie » d’une batterie Li-Ion.

EDIT: Sur la base d’ études de certaines cellules d’un fabricant d’il y a 7 à 12 ans (cellules à base de manganèse pour Nissan Leaf), il a été constaté qu’un niveau de charge d’environ 3,92 V fournit le meilleur équilibre entre deux principaux mécanismes de détérioration – l’accumulation de SEI (Solid Electrolyte Interface, qui accélère à des niveaux de charge élevés) et EO (Electrolyte Oxidation). C’est de là que vient le nombre magique de 3,92 V. Cependant, les cellules Li-ION sont en amélioration continue, avec différents matériaux anode-cathode-séparateur et de légères modifications de la chimie des électrolytes, et l’espace paramétrique pour l’exploitation des cellules est vaste, ce nombre magique n’est peut-être pas universel. De plus, l’utilisation de 3,9 V conduit à une capacité utilisable d’environ 60 à 65%.

Pour des raisons pratiques, si quelqu’un souhaite utiliser un schéma de charge de 3,92 V, une simple déconnexion à 3,92 entraînerait une perte de capacité supplémentaire, car la partie CV sera manquante. Pour obtenir une charge appropriée à 3,92 V, les chargeurs doivent être reprogrammés pour un nouvel ensemble de paramètres. La plupart des circuits intégrés modernes ont la capacité d’être contrôlés via l’interface I2C ou avec des biais matériels externes.

J’étais drôle

La capacité n’est pas un problème dans ce cas, je voudrais pré-filtrer les cellules le plus longtemps possible. Certaines de vos informations contredisent les conclusions de Battery Universities, n’est-ce pas? J’ai ajouté des liens vers leurs articles ci-dessus. Il indique explicitement que «les chargeurs pour les produits de consommation recherchent une capacité maximale et ne peuvent pas être ajustés» et les cellules chargées à 4,2 V obtiennent en moyenne seulement 300 à 500 cycles avant de perdre leur capacité. Pourtant, tout cela ne clarifie toujours pas s’ils recommandent de se déconnecter à 3,92 V (car la cellule chuterait naturellement la tension après seulement quelques heures)

J’étais drôle

Vous devez vous concentrer plus attentivement sur le contexte. La capacité maximale est de 4,2 V … Je n’ai pas vu beaucoup / si des chargeurs Li-Ion grand public s’arrêtent spécifiquement à moins de 4,2 V, n’est-ce pas? Ce que je recherche, c’est clairement qu’un chargeur s’arrête vers la fin de la phase CC (relisez mon article d’origine). Il a déjà été dit que la capacité n’est pas un problème, veuillez cesser de gaspiller de l’espace dans le forum avec des informations répétitives et inutiles. Vos petits commentaires ont été inutiles et sans rapport avec ma question initiale.

Ale..chenski

@IUsedToBeFunny, vous devriez moins vous soucier de l’espace du forum et vous concentrer sur la suppression de vos confusions. J’essaie juste d’aider. Je le répète: la plupart des circuits intégrés des chargeurs normaux ont une tension flottante configurable, soit par retour de résistance (par exemple LT1512), soit via l’interface I2C (par exemple BQ24296 et des centaines d’autres). Si votre expérience se limite à des imitations bon marché d’Aliexpress, c’est votre problème.

J’étais drôle

C’était une question de base, un simple «Déconnexion à 3,92 V» ou «Faire régler la cellule à 3,92 V» aurait suffi. Vous mentionnez mes «confusions» mais vous continuez à divaguer sans essayer de répondre à la question. Aussi, pourquoi avez-vous supprimé votre premier commentaire? .. Votre attitude est un exemple de la raison pour laquelle ces forums peuvent être si inhospitaliers pour les nouveaux arrivants.

Ale..chenski

@IUsedToBeFunny, ce n’est plus drôle. Vous ne l’avez toujours pas compris, vos deux variantes préconçues sont fausses. Mais vous pouvez faire ce que vous voulez, vous déconnecter, vous installer, peu importe.

 

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