寿命を最大化するために、リチウム電池をどれだけ深く放電する必要がありますか？

最近、私は非常に古典的な「部分放電のようなリチウム電池なので、限られた深度の放電用にシステムを設計する」と述べた回答を投稿しました。しかし、私は疑問に思いました。部分放電では、同じエネルギーが供給されても充電/放電サイクルの数が増加するため、利用可能なサイクルの寿命の増加が減少します。たとえば、携帯電話のバッテリーは、朝50％で放電し、再充電し、午後50％で放電し、夜間再充電する場合、100％で放電し、1日1回再充電する場合の2倍のサイクルが必要です。調べてみると面白いと思いました。

私は先に進み、いつものように、SEユーザーの承認を得るために私の調査結果を提出し、誰でも追加できるように歓迎します。

これは定期的に使用される電池のみを対象としており、数日以上棚に保管されている電池は対象外です。そうであっても、彼らはサイクルで独立して老化する傾向がありますが、私はそのデータを持っていません-おそらく専門家はそれにいくつかの光を当てることができました。

私の簡単な調査：

リチウム電池の寿命は、放電の深さとともに次のように減少します（この曲線は鉛蓄電池用ですが、リチウムは同様の曲線に従うと述べられています）。

（ソース）

この特定の例の結果：

結論として、排出の深さは可能な限り最小化されるべきであると依然として考えられています。

私は、DODの減少に伴い、ライフキャパシティ全体が向上することに同意します。メモリから、DODが減少すると、DODが10％〜80％の範囲で増加することを示唆している数字が示唆されますが、私の記憶は保証されません。正しいこと。

ただし、より重要および/または有用である可能性がある他のいくつかの要因があります。
容量の低下や1日あたりの複数回の再充電を許容できる状況にある場合は、充電の上限を制限することで、より良いゲインを得ることができます。
LiIonセルは通常CC / CVモードで充電され、CCは通常C / 1レートで、Vmax（通常4.2 V /セル）は総容量の約70％〜80％に達し、バランスはCVモードで入力されます。電流の低減時（バッテリーの化学的性質により設定）。一部の選択されたImax xkで充電終了が発生します（0.05 <= k <1）
K = 1は、CC / CV遷移での充電の終了に対応します。kの値が小さいほど総エネルギー容量はいくらか増加しますが、ライフサイクルは不釣り合いに減少することがよく認識されています。kは非常に頻繁に0.25または0.5に設定されます。積極的な充電では、kが0.1または0.05に設定される場合があります。
あなたの曲線は、通常許容できないほど低いDODでさえ、10％の全寿命エネルギーが100％DODの場合よりも50％未満多く保存されることを示唆しています。現在、参照を見つける時間はありませんが、（本質的には:-)）k = 1（CVサイクルなし）を使用することで50％を超える利得が得られ、これには非常に高速な充電のボーナスがあります（ 1時間未満）（たとえば、CC / CV移行が80％のエネルギーレベルで発生した場合、完全に空の状態からC / 1で48分）。100％DIDへの放電も「役に立たない」ので、この種のスキームで最小DODを設定することも役立ちます。残りの容量が20％から30％、最大容量が80％の場合でも、全体の容量の50％から60％が返され、必要に応じて20％から30％の緊急バッファーが残り、単純なボトムエンドDOD制御よりも優れている傾向があります。

サイクル寿命を延ばし、寿命全体のエネルギー貯蔵を向上させるもう1つの側面は、25℃でVmaxを通常の4.3V /セル未満に設定することです。Publoshedの結果は、0.05Vの低下（4.15Vまで）でも、4.1Vの増加と4.0Vの増加という有用なゲインをもたらすことを示唆しています。これらの減少したレベルには、サイクルあたりの保存容量の大幅な減少が伴います。

この便利なバッテリー大学のページは、さまざまなLiIon寿命延長方法について説明しています。
表4は、Vmaxを4.2Vから4.0Vに減少させることにより、サイクル寿命が4倍増加することを示唆しています。

以下の表は、上記のページからコピーされたものです。

Vmax削減、最大DOD制限、およびCVモードでの電流削減の最小化のいくつかの組み合わせを利用すると、ライフキャパシティ全体が非常に大きく向上する可能性があります。許容できる容量の減少がある場合は、いくつかの最適な組み合わせを確立できます。博士号のように聞こえます:-)。

こちらもご覧ください：

BU-リチウムベースの電池-優れている理由

BU-LiIonの充電

さらに良い-LiFePO4 / LifeYPO4を使用する:-)

これらの種類の分析の1つの問題は、「死んだ」バッテリーを構成するものの問題です。ほとんどの用途では、用途によって異なる容量の最大許容損失が発生します。EVは通常、距離に大きく依存するため、容量の損失はほとんど許容されません。容量の大きな損失があったとしても、家庭用ストレージは引き続き大幅な節約を提供するため、EVバッテリーを車両から取り外した後、家庭用ストレージユニットとして再利用できることが示唆されています。