Hoe lang gaat een lithiumbatterij eigenlijk mee?

Veel mensen hebben deze vraag: bij de aanschaf van lithiumbatterijen adverteren handelaren vaak met "8 jaar gebruik, 2000 cycli", maar bij feitelijk gebruik ondervinden veel batterijen een verminderd bereik, spanningsdalingen en uitschakelbeveiligingscircuits wanneer ze na slechts twee of drie jaar worden aangesloten op apparaten met een hoog vermogen. Zelfs met dezelfde lithiumbatterij blijven sommige vijf of zes jaar stabiel, terwijl andere al na twee jaar het einde van hun levensduur naderen. Is dit verschil te wijten aan de productkwaliteit, of hebben we de ware betekenis van ‘cyclusleven’ vanaf het begin verkeerd begrepen? Na het lezen van dit artikel kunt u hopelijk nauwkeurig de resterende levensduur van uw accu bepalen en de levensduur verlengen door deze goed te onderhouden.

I. 90% van de mensen begrijpt het verkeerd: wat is de echte ‘cyclustelling’?

De meest voorkomende misvatting over de levensduur van lithiumbatterijen is dat één keer opladen gelijk staat aan één cyclus. In een poging om de levensduur te sparen, laten veel mensen de batterij volledig leeglopen voordat ze opnieuw worden opgeladen, wat de veroudering van de batterij feitelijk versnelt.

1. De ware definitie van cyclustelling

De levensduur van een lithiumbatterij wordt berekend op basis van de totale cumulatieve ontlading, niet op basis van het aantal oplaadbeurten. Een volledige laad-ontlaadcyclus verwijst naar het hele proces waarbij een batterij volledig wordt ontladen van 100% tot de uitschakelspanning en vervolgens weer volledig wordt opgeladen tot 100%. Bijvoorbeeld:

 Het gebruik van een batterij van 100% tot 50% en deze vervolgens volledig opladen telt slechts als 0,5 cycli;

 Het herhalen van de "gebruik half, opladen"-handeling gedurende twee opeenvolgende dagen, waarbij de twee oplaadbeurten worden opgeteld, telt als één volledige cyclus;

 Alleen een diepe ontlading van 100% naar 0% komt overeen met één volledige cyclus.

Met andere woorden: bij het opladen en ontladen naar behoefte, en bij het gebruik van oppervlakkig opladen en ontladen, worden de cyclustellingen niet "verspild"; integendeel, het elke keer volledig leegmaken van de batterij is het werkelijke verbruik van een volledige cyclus.

ACEY-BA6060-24Levenscyclustester van de batterijis een energiefeedback-testmachine ontworpen voor Li-ion (NCM/LFP), loodzuur-, NiMH- en NiCd-batterijpakketten. Het ondersteunt spanningsbereiken van 8V ~ 60V en instelbare stroom (100mA ~ 60A) en is ideaal voor het testen van de productie van batterijmodules, validatie van hoge stroomsterktes van EV/HEV-voedingssystemen en routineonderhoud. Met 24 onafhankelijke kanalen kan het apparaat meerdere pakketten parallel testen, terwijl de nauwkeurigheid van ±(0,05%RD+0,05%FS) en naadloos CCCV-laden (Constant Current-Constant Voltage) behouden blijft.

2. Wat betekent het door de fabrikant opgegeven aantal cycli eigenlijk?

Veel mensen hebben gehoord van de claim van "500 cycli voor lithiumbatterijen", die niet geheel ongegrond is, maar die niet de werkelijke levensduur bij dagelijks gebruik weergeeft. De door de fabrikant geclaimde levensduur wordt verkregen onder standaard testomstandigheden: doorgaans getest in een laboratoriumomgeving met constante ontladingsdiepte (bijv. 80%), vaste temperatuur en standaard laad-/ontlaadsnelheden. Nadat het nominale aantal cycli is bereikt, moet de batterijcapaciteit nog steeds meer dan 80% van de oorspronkelijke waarde behouden. Een batterij met een nominale capaciteit van 500 cycli wordt bijvoorbeeld vaak gemeten bij een ontladingsdiepte van 80%: 625 ondiepe laad-/ontlaadcycli, wat overeenkomt met 500 volledige cyclus-equivalenten. Als de ontladingsdiepte bij dagelijks gebruik kleiner is, zal het werkelijke aantal laadcycli dat het kan ondersteunen veel hoger zijn dan de nominale waarde; omgekeerd, als elke ontlading diep is, zal het werkelijke aantal cycli lager zijn dan de nominale waarde.

II. Wanneer wordt een batterij als onbruikbaar beschouwd? Het is niet alleen slecht als het volledig onbruikbaar is.

De meeste mensen zijn van mening dat een batterij pas slecht is als deze niet meer kan worden opgeladen en volledig onbruikbaar is. In werkelijkheid heeft een batterij zijn betrouwbare bruikbaarheid echter al lang verloren voordat hij volledig uitvalt.

De industrienorm om te bepalen wanneer een batterij onbruikbaar is, is: wanneer de effectieve capaciteit van de batterij afneemt tot onder 80% van de initiële capaciteit, wordt aangenomen dat deze het einde van zijn levensduur heeft bereikt. Een nieuwe accu met een nominaal vermogen van 100 Ah kan bijvoorbeeld slechts een bruikbare capaciteit van ongeveer 70 Ah hebben. Hoewel het nog steeds kan worden gebruikt, is het al voorbij zijn levensduur en mag het niet als primaire stroombron worden gebruikt. Gebruik het niet langer dan zijn levensduur met de gedachte "het werkt nog steeds, dus ik zal het wel doen", vooral in scenario's met een hoog vermogen of energieopslag. Verouderde batterijen zorgen niet alleen voor een slechte gebruikerservaring, maar brengen ook veiligheidsrisico's met zich mee, zoals oververhitting en weglopen.

III. 3 stappen om de gezondheid van uw batterij te bepalen zonder professionele apparatuur

Veel mensen willen weten wat de resterende levensduur van hun batterij is, maar beschikken niet over professionele capaciteitstestapparatuur. Eigenlijk heb je geen ingewikkelde apparatuur nodig; je kunt de mate van veroudering van de batterij grofweg beoordelen aan de hand van drie alledaagse gedragingen.

1. Controleer het celspanningsverschil

Spanningsverschil is de meest directe indicator voor de gezondheid van een meercellig accupakket. Een accupakket bestaat uit meerdere cellen en veroudering leidt tot een verminderde celconsistentie, waardoor het spanningsverschil geleidelijk toeneemt.

• 0~20mV: Uitstekende staat, uitstekende celconsistentie, voldoende levensduur.

• 20~50mV: Normaal en acceptabel niveau, goede gezondheid.

• 50~100mV: Kleine verouderingswaarschuwing, vereist tijdig egalisatieonderhoud.

• Boven 100 mV: ernstige veroudering, aanzienlijk verminderde capaciteit, levensduur nadert zijn einde.

Opmerking: dit oordeel is gebaseerd op de veronderstelling dat de batterij zelf een gekwalificeerd productieproces heeft en geen inherente consistentieproblemen.

2. Houd rekening met de spanningsval onder belasting.

Als de spanning in een volledig opgeladen toestand snel daalt bij het aansluiten van een belasting en zich vervolgens snel herstelt na het loskoppelen van de belasting, staat dit algemeen bekend als 'fantoomspanning', een typisch teken van celveroudering en verhoogde interne weerstand. Nieuwe batterijen hebben een stabiele spanning onder belasting met een langzame spanningsval; verouderde batterijen vertonen het kenmerk van "hoge nullastspanning, snelle spanningsval bij gebruik."

3. Let op de mate van warmteontwikkeling tijdens bedrijf.

Als de batterij bij dezelfde belasting en omgevingstemperatuur aanzienlijk meer warmte genereert tijdens het gebruik dan toen deze voor het eerst werd gekocht, zelfs tot het punt waarop hij heet aanvoelt, betekent dit dat de interne weerstand aanzienlijk is toegenomen en dat de batterij ernstig aan het verouderen is. Hoe uitgesprokener de warmteontwikkeling, hoe dieper het verouderingsproces en hoe groter het veiligheidsrisico.

IV. Gids voor ultieme levensverlenging: doe deze 5 dingen om de levensduur van uw batterij met 2-3 jaar te verlengen

De levensduur van een lithiumbatterij hangt voor 30% af van de kwaliteit van de cel en voor 70% van gebruik en onderhoud. Vermijd de hierboven genoemde slechte gewoonten die de batterij beschadigen, en doe de volgende vijf dingen om ervoor te zorgen dat uw batterij gemakkelijk de beoogde levensduurlimiet bereikt.

1. Houd u aan ondiepe ladingen en ontladingen, vermijd diepe ontladingen

Probeer bij dagelijks gebruik het batterijniveau tussen de 15% en 90% te houden. Laad hem onmiddellijk op wanneer het niveau onder de 20% zakt, en laad hem slechts op tot ongeveer 90%. Het is niet nodig om hem elke keer volledig tot 100% op te laden, en laat de batterij nooit volledig leeglopen voordat u deze opnieuw oplaadt. Als u een nauwkeurige kalibratie van het batterijniveau nodig heeft, voer dan één keer per maand een volledige laad- en ontlaadcyclus uit. Concentreer u voor dagelijks gebruik op ondiepe ladingen en ontladingen.

2. Blijf uit de buurt van hoge temperaturen, zorg voor ventilatie en warmteafvoer

Vermijd blootstelling van de batterij aan direct zonlicht. Gebruik de batterij niet in een afgesloten, slecht geventileerde ruimte. Zorg voor een goede warmteafvoer tijdens het ontladen met hoog vermogen om te voorkomen dat de batterij gedurende langere perioden in een hoge temperatuur verkeert.

3. Opslaan met halve lading voor langdurige inactiviteit:

Als de batterij gedurende langere tijd niet wordt gebruikt, berg deze dan niet volledig opgeladen of volledig ontladen op. Het behouden van een lading van ongeveer 50% is ideaal. Voordat u de accu opbergt, dient u deze tot de helft op te laden en vervolgens elke 1-2 maanden opnieuw op te laden om te voorkomen dat de batterij volledig leeg raakt. Laat een volledig lege accu nooit maandenlang in een hoek liggen.

4. Voer regelmatig balanceren uit om de celconsistentie te behouden:

Als het spanningsverschil groter is dan 50 mV, moet u bij meercellige accu's onmiddellijk balanceringsonderhoud uitvoeren om de lading van achterblijvende cellen aan te vullen en te voorkomen dat een enkele cel de hele accu leeg trekt. Beveiligingsborden met balanceringsfuncties kunnen automatisch balanceren, of periodiek actief balanceren kan worden uitgevoerd met behulp van professionele apparatuur, waardoor de levensduur van het gehele batterijpakket effectief wordt verlengd.

5. Pas de belasting op de juiste manier aan, zodat er voldoende vermogensmarge overblijft:

Zorg bij het selecteren van batterijen voor voldoende vermogensmarge op basis van het werkelijke laadvermogen. Vermijd het langdurig gebruik van de accu op volle belasting. Als uw apparaat bijvoorbeeld een continu uitgangsvermogen van 1000 W heeft, probeer dan een batterijpakket te kiezen dat stabiel 1500 W of meer kan leveren, zodat de batterij binnen het comfortabele bereik kan werken. Vermijd frequente overbelasting en kortsluiting om schade aan de batterijcellen door hoge stroompieken te verminderen.

Concluderend kunnen we stellen dat lithiumbatterijen niet zo ‘onoverwinnelijk’ zijn als wordt geadverteerd, en ook niet zo delicaat en kwetsbaar als veel mensen denken. Hun levensduur is nooit een vast getal, maar wordt eerder bepaald door de kwaliteit van de batterijcellen, gebruiksgewoonten en onderhoudsmethoden. Door de waarheid over de levensduur te begrijpen, het juiste batterijtype voor uw toepassing te kiezen en goede gebruiksgewoonten te ontwikkelen, kunnen de meeste batterijen gestaag hun beoogde levensduur bereiken of zelfs de verwachtingen overtreffen. Hopelijk helpt dit artikel u veelvoorkomende misvattingen over batterijgebruik te voorkomen en uw batterijen langer mee te laten gaan.