Življenjska doba li ion baterij za električna kolesa,skuter
Kako podaljšamo življenjsko dobo litij-ionskih akumulatorjev za električna kolesa in skuterje?
Življenjska doba litij-ionskega akumulatorja za električno kolo ali skuter je odvisna predvsem od števila ciklov, globine praznjenja, temperature in načina polnjenja. S pravilno uporabo in skladiščenjem lahko bistveno zmanjšamo izgubo kapacitete ter podaljšamo obdobje, v katerem akumulator zagotavlja zadovoljiv doseg.
Koliko ciklov zdrži litij-ionski akumulator?
Življenjska doba akumulatorjev se pogosto izraža s številom ciklov polnjenja in praznjenja.
Pri običajnih litij-ionskih akumulatorjih za električna kolesa je okvirna življenjska doba pogosto približno 500–1.000 polnih ekvivalentnih ciklov, pri kakovostnih izvedbah pa je lahko tudi daljša.
LiFePO4 (LFP) akumulatorji praviloma omogočajo več ciklov, pogosto približno 2.000–6.000 ciklov ali več, odvisno od konstrukcije in pogojev uporabe.
En polni ekvivalentni cikel pomeni skupno praznjenje energije v obsegu celotne nazivne kapacitete. Dve praznjenji po 50 % tako približno predstavljata en polni ekvivalentni cikel.
Proizvajalci običajno določijo tudi kriterij konca življenjske dobe, na primer zmanjšanje preostale kapacitete na 80 % začetne vrednosti.
Ali je bolje akumulator polniti pogosto ali ga popolnoma izprazniti?
Litij-ionski akumulatorji nimajo klasičnega spominskega efekta, zato jih ni treba popolnoma izprazniti pred ponovnim polnjenjem.
Pravzaprav lahko pogosta delna polnjenja prispevajo k daljši življenjski dobi.
Priporočljivo je, da se izogibamo rednemu praznjenju do spodnje dovoljene meje.
Če je mogoče, akumulator napolnimo že pred skoraj popolno izpraznitvijo.
To pa ne pomeni, da ga moramo po vsaki kratki vožnji nujno priključiti na polnilnik.
Kako globina praznjenja vpliva na življenjsko dobo?
Globino praznjenja označujemo z DoD (Depth of Discharge).
Če akumulator izpraznimo s 100 % na 20 % napolnjenosti, to pomeni 80-odstotno globino praznjenja.
Pri številnih litij-ionskih tehnologijah manjša globina praznjenja omogoča večje število ciklov.
Vendar ni mogoče splošno trditi, da omejitev praznjenja na 75–85 % vedno podvoji življenjsko dobo. Dejanski učinek je odvisen od vrste celic, temperature in načina polnjenja.
Pri vsakodnevni uporabi je smiselno ohranjati nekaj rezerve, kadar razpoložljivi doseg to dopušča.
Ali je treba akumulator vedno napolniti do 100 %?
Ne nujno.
Pri številnih litij-ionskih akumulatorjih lahko dolgotrajno zadrževanje pri zelo visoki napolnjenosti pospeši staranje, posebej pri povišanih temperaturah.
Če električnega kolesa ali skuterja ne bomo takoj uporabljali, akumulatorja ni treba po nepotrebnem več dni hraniti popolnoma napolnjenega.
Če pa potrebujemo največji doseg, ga lahko napolnimo do 100 % v skladu z navodili proizvajalca.
Nekateri sistemi občasno potrebujejo popolno polnjenje zaradi uravnoteženja celic ali pravilnega prikaza napolnjenosti, zato je treba upoštevati priporočila proizvajalca.
Kako temperatura vpliva na življenjsko dobo?
Visoke temperature pospešujejo kemično staranje litij-ionskih celic.
Akumulatorja zato ni priporočljivo puščati na neposrednem soncu, v močno segretem vozilu ali ob virih toplote.
Tudi nizke temperature vplivajo na delovanje.
V hladnem vremenu se lahko začasno zmanjšata razpoložljiva kapaciteta in moč, kar pomeni krajši doseg.
Zelo pomembno je, da hladnega akumulatorja ne polnimo zunaj temperaturnega območja, ki ga dovoljuje proizvajalec.
Če je bil akumulator dlje časa izpostavljen mrazu, je priporočljivo, da se pred polnjenjem postopoma segreje na dovoljeno temperaturo.
Kako pravilno skladiščimo akumulator pozimi?
Pozimi veliko električnih koles in skuterjev več tednov ali mesecev ni v uporabi.
V tem času je priporočljivo:
-
Akumulator pred skladiščenjem delno napolniti, pogosto na približno 40–60 %, če proizvajalec ne določa drugače.
-
Hraniti ga v hladnem, suhem prostoru brez zmrzovanja in velikih temperaturnih nihanj.
-
Preprečiti izpostavljenost neposredni sončni svetlobi in virom toplote.
-
Občasno preveriti stanje napolnjenosti.
-
Po potrebi akumulator dopolniti, preden se prekomerno izprazni.
Akumulatorja med zimskim mirovanjem ni treba vsak mesec namenoma prazniti in ponovno polniti.
Takšno ravnanje po nepotrebnem povečuje število ciklov.
Pomembneje je preprečiti globoko praznjenje med skladiščenjem, tudi zaradi morebitne porabe zaščitne elektronike BMS.
Ali akumulatorju škoduje, če ga dlje časa ne uporabljamo?
Litij-ionski akumulatorji se starajo tudi med mirovanjem, vendar to ne pomeni, da jih moramo stalno uporabljati.
Dolgotrajno skladiščenje pri primerni temperaturi in ustrezni napolnjenosti je praviloma manj obremenjujoče kot nepotrebni cikli polnjenja in praznjenja.
Največje tveganje med daljšim mirovanjem predstavljajo neustrezna temperatura, previsoka napolnjenost in predvsem prekomerno praznjenje.
Ali je smiselno izbrati akumulator z večjo kapaciteto?
Da, če potrebujemo daljši doseg ali želimo zmanjšati povprečno globino praznjenja.
Akumulator z večjo kapaciteto lahko pri enaki porabi energije med vožnjo deluje z manjšo relativno obremenitvijo.
To lahko ugodno vpliva na življenjsko dobo.
Pri izbiri pa je treba preveriti združljivost z električnim kolesom ali skuterjem, nazivno napetost, dimenzije, priključke in zahteve krmilne elektronike.
Večja kapaciteta sama po sebi še ne zagotavlja daljše življenjske dobe, če je kakovost celic slabša.
Kdaj je treba akumulator zamenjati?
Z leti se kapaciteta litij-ionskega akumulatorja postopoma zmanjšuje.
To se običajno kaže kot krajši doseg z enim polnjenjem.
Akumulator ni nujno neuporaben takoj, ko njegova kapaciteta pade na 80 % prvotne vrednosti. Ta meja se pogosto uporablja kot tehnični kriterij za ocenjevanje življenjske dobe.
Zamenjava je smiselna, ko zmanjšana kapaciteta ne zadostuje več potrebam uporabnika ali ko akumulator kaže znake okvare.
Če se akumulator nenavadno segreva, je mehansko poškodovan ali se pojavljajo napake zaščitnega sistema, je potreben strokovni pregled.
Življenjsko dobo litij-ionskega akumulatorja za električno kolo ali skuter najbolj podaljšamo z izogibanjem globokemu praznjenju, pravilnim polnjenjem, zaščito pred visokimi temperaturami in ustreznim zimskim skladiščenjem. Redno popolno praznjenje ni potrebno, delno polnjenje pa je pri tej tehnologiji povsem običajno in pogosto koristno.