อะไรเป็นสาเหตุของอายุแบตเตอรี่ที่ชาร์จซ้ำได้ สิ่งที่สามารถทำได้เพื่อยืดอายุของแบตเตอรี่เหล่านี้?

ทุกวันนี้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้เป็นแหล่งพลังงาน นอกจากนี้แบตเตอรี่ชาร์จวันนี้ที่ทันสมัยที่สุดเป็นลิเธียมไอออนหรือลิเธียมโพลิเมอร์ based เช่นเดียวกับอุปกรณ์อื่น ๆ เมื่อเวลาผ่านไปแบตเตอรี่แบบชาร์จได้เหล่านี้จะสูญเสียความสามารถในการชาร์จรักษาและปล่อยพลังงานดังนั้นผู้ใช้จึงต้องเปลี่ยนอุปกรณ์หรือแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟใหม่ได้

ฉันเข้าใจว่าการเพิ่มขึ้นของความต้านทานภายในแบตเตอรี่เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้อายุของแบตเตอรี่แบบชาร์จได้ ถูกต้องหรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้นสิ่งที่สามารถทำได้เพื่อลดหรือกำจัดความต้านทานภายในในแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้

หากความเข้าใจของฉันไม่ถูกต้องสาเหตุของอายุแบตเตอรี่แบบชาร์จได้คืออะไร

หากเข้าใจถึงสาเหตุของอายุแบตเตอรี่วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์สามารถออกแบบวงจรการชาร์จและการคายประจุเพื่อยืดอายุแบตเตอรี่แบบชาร์จได้อย่างไร

อ้างอิง:

— Mahendra Gunawardena
แหล่งที่มา

หมายเหตุ: ฉันตั้งใจเก็บทั้งความต้านทานภายใน / เคมีของแบตเตอรี่และการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ไว้ด้วยกัน

— Mahendra Gunawardena

คุณเคยเห็นหน้านี้หรือไม่?

— HDE 226868

นี่เป็นประเด็นร้อนแรงในการวิจัยและพัฒนาด้วยเงินจำนวนมากและยังไม่มีทางออกที่น่าพอใจ เป็นคำถามที่น่าสนใจมาก แต่ฉันเดาว่าไม่ง่ายที่จะตอบในรายละเอียดโดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่ใช่ตอนที่สอง

— Trilarion

ฉันหวังว่าวิศวกรเคมีหรือผู้เชี่ยวชาญด้านเคมีหรือการวิจัยจะให้ข้อมูลเชิงลึกบางอย่าง จากมุมมองของ EE จะเพิ่มความต้านทาน คำถามจะเพิ่มความต้านทานได้อย่างไรจะช้าลง

— Mahendra Gunawardena

การเพิ่มขึ้นของความต้านทานภายในอาจเป็นความเข้าใจที่ดีขึ้นว่าเป็นอาการของความชราไม่ใช่เป็นสาเหตุของมัน

— โซโลมอนช้า

$\text{NiCad}$ $\text{NiMH}$

ฉันไม่สามารถค้นหาผลกระทบที่มีผลต่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้มากเพียงใด แต่ก็มีปัจจัยแบบข้ามกลุ่มมากมาย นี่คือรายการสั้น ๆ :

เคมีทำลายลง
ทู่ (ซึ่งมีผลต่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน) ซึ่งเป็นเมื่อชั้นของสารเคมีที่ไม่พึงประสงค์เกิดขึ้นในเซลล์แบตเตอรี่ สิ่งนี้อธิบายถึงปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องในหน้า 4258:

โชคไม่ดีที่เมื่อเติมประจุใหม่ลิเธียมมีแนวโน้มที่แข็งแกร่งในการก่อตัวของคราบตะไคร่น้ำและ dendrites ในตัวทำละลายอินทรีย์ของเหลว (cf. รูปที่ 15B) สิ่งนี้ จำกัด อายุการใช้งานของวงจรไว้ที่ 100-150 รอบ (ต่ำกว่า 300 รอบที่จำเป็นสำหรับเซลล์เชิงพาณิชย์) และเพิ่มความเสี่ยงของเหตุการณ์ด้านความปลอดภัย
ความเครียดเชิงกลและการรั่วไหล แบตเตอรี่อาจเสียหายได้หลายวิธีทำให้ส่วนประกอบภายในแตกหักและทำให้สารเคมีรั่วไหลออกมา สิ่งนี้อาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์

k = A {อี}^{- E_{a} / R T}

$k=Ae^{-E_a/RT}$

ในที่สุดก็มีปรากฏการณ์ของการปลดปล่อยตัวเองซึ่งเมื่อปฏิกิริยาที่ไม่พึงประสงค์ในแบตเตอรี่ "กิน" เพื่อพูดในความจุของแบตเตอรี่ กระบวนการนี้อาจแตกต่างกันไปตามประเภทของแบตเตอรี่ Battery University มีหน้าอยู่ในนั้นซึ่งคุณอาจเคยเห็นมาแล้ว มันย้ำว่าอุณหภูมิสามารถเพิ่มความเร็วของกระบวนการนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ปล่อยออกมาค่อนข้างเพียงพอที่จะปล่อยออกมามากถึง 5% ภายใน 24 ชั่วโมงแรกซึ่งจะลดลงเหลือ 1-2% ต่อเดือนหลังจากนั้น

— HDE 226868
แหล่งที่มา

ทำให้เกิดผลหน่วยความจำอะไร dendrites เป็นอันตรายอย่างไร การคายประจุด้วยตนเองมีส่วนทำให้สูญเสียความสามารถในระยะยาวหรือไม่เพียงใช้ความจุสูงสุดของประจุนั้น?

— Rick

@Rick Wikipediaให้กระบวนการชั่วคราวที่เกี่ยวข้องอย่างหนึ่งและกลไกที่อยู่เบื้องหลัง: แรงดันไฟฟ้าตกเกิดจากการชาร์จแบตเตอรี่ซ้ำซึ่งทำให้เกิดผลึกขนาดเล็กของอิเล็กโทรไลต์บนแผ่นโลหะ สิ่งเหล่านี้สามารถอุดตันแผ่นเพิ่มความต้านทานและลดแรงดันไฟฟ้าของเซลล์บางส่วนในแบตเตอรี่ สิ่งนี้ทำให้แบตเตอรี่โดยรวมดูเหมือนจะคายประจุอย่างรวดเร็วเมื่อเซลล์เหล่านั้นคายประจุออกมาอย่างรวดเร็วและแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่โดยรวมลดลงอย่างกระทันหัน

— HDE 226868

Re, "ผลหน่วยความจำ." ลองดูz80.info/nicd2.txt เวอร์ชั่นสั้นคือใช่แล้วมีผลกระทบ แต่ปัญหาส่วนใหญ่ที่เคยถูกตำหนิในความเป็นจริงนั้นเกิดจากปัญหาอื่น ๆ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์ชาร์จแบบหยดที่ออกแบบมาไม่ดี) ในที่สุดข้อมูลนี้มาจากวิศวกรของนาซ่าที่ยินดีจ่ายเงินเป็นจำนวนมากเพื่อทำความเข้าใจแบตเตอรี่ที่พวกเขาวางแผนที่จะส่งไปปฏิบัติภารกิจในอวกาศ

— โซโลมอนช้า