Một trong những điểm thu hút chính khi di chuyển đến
pin lithium
thời lượng pin có phải là gấp nhiều lần so với những gì có thể có với
pin axit chì
. Tuy nhiên, với dữ liệu hoạt động hạn chế trong
Ứng dụng UPS
hiện có trên thị trường, người dùng tiềm năng thường thắc mắc pin lithium thực sự có thể sử dụng được trong bao lâu.
Để giải quyết câu hỏi này, trước tiên cần hiểu cách pin lithium bị suy giảm chất lượng trong điều kiện bình thường. Chúng có hai chế độ suy giảm phần lớn độc lập: tuổi thọ theo lịch và tuổi thọ theo chu kỳ.
Tuổi thọ pin theo lịch biểu mô tả cách dung lượng sẽ giảm và cách điện trở sẽ tăng theo thời gian. Đối với tuổi thọ pin theo lịch biểu, nhiệt độ hoạt động của pin là yếu tố quan trọng nhất quyết định thời gian sử dụng. Nhiệt độ cao có thể đẩy nhanh quá trình xuống cấp và nhiệt độ thấp hơn sẽ giảm thiểu quá trình xuống cấp.
Về tuổi thọ chu kỳ, bản thân thuật ngữ này rất dễ hiểu, nhưng việc dự đoán tuổi thọ chu kỳ của pin lithium không hề đơn giản như bạn nghĩ. Điều này là do các đặc điểm khác nhau của chu kỳ quyết định mức độ hư hại của chu kỳ đó đối với pin.
Một thử nghiệm cơ bản trong ngành công nghiệp lithium là xả hết pin trong một giờ và sau đó sạc đầy trong một giờ ở nhiệt độ phòng (25°C / 77°F). Đối với các thiết kế cell pin chất lượng cao, đây là một thử nghiệm dễ dàng, cho kết quả là hàng nghìn chu kỳ sạc trước khi cell pin đạt 80% dung lượng ban đầu. Tuy nhiên, tuổi thọ chu kỳ sạc thường khá phụ thuộc vào tốc độ sạc và xả cũng như các yếu tố khác.
Tóm tắt các yếu tố chính ảnh hưởng đến vòng đời của chu kỳ được thể hiện trong Hình 1.
|
Tham số chu kỳ
|
Ảnh hưởng đến vòng đời
|
Sự miêu tả
|
|
Tốc độ sạc / xả
|
Có ý nghĩa
|
Sạc hoặc xả pin ở tốc độ cao hơn mức thiết kế sẽ làm giảm đáng kể tuổi thọ của pin
|
|
Độ sâu xả
|
Vừa phải
|
Xả một phần pin trước khi sạc lại ít gây hại hơn so với xả hoàn toàn
|
|
Nhiệt độ
|
Vừa phải
|
Mặc dù pin ấm hơn sẽ có điện trở thấp hơn và tốc độ tự nóng lên thấp hơn, nhưng nhiệt độ hoạt động mát hơn thường tốt hơn cho tuổi thọ pin. Nhiều loại pin lithium-ion cũng nhạy cảm với việc sạc ở nhiệt độ lạnh (thường dưới mức đóng băng), nhưng điều này thường không phải là vấn đề đáng lo ngại đối với các ứng dụng trung tâm dữ liệu.
|
|
Cửa sổ Trạng thái Sạc (SOC)
|
Người vị thành niên
|
Khi sử dụng pin ở độ sâu xả một phần, việc sử dụng pin gần đầy hoàn toàn (100% SOC) hoặc hoàn toàn cạn kiệt (0% SOC) sẽ gây hại nhiều hơn so với việc chỉ định một cửa sổ hoạt động ở trạng thái sạc một phần
|
Hình 1: Tóm tắt các yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin lithium.
Trong các ứng dụng trung tâm dữ liệu, tuổi thọ pin thường là yếu tố chính vì chu kỳ hoạt động của pin không thường xuyên. Ngoại lệ là khi pin UPS được sử dụng để hỗ trợ quản lý năng lượng tại chỗ hoặc cung cấp dịch vụ lưới điện cho mạng lưới phân phối điện địa phương. Những ứng dụng này nằm ngoài phạm vi của bài viết này. Trong các trường hợp sử dụng thông thường, pin ở trạng thái nhàn rỗi trong phần lớn thời gian hoạt động.
Để đánh giá tuổi thọ pin theo lịch, các nhà sản xuất cell pin thường lưu trữ pin ở các nhiệt độ khác nhau trong thời gian dài và định kỳ kiểm tra dung lượng còn lại. Việc lập biểu đồ dữ liệu này sẽ cho thấy mối quan hệ giữa thời gian, nhiệt độ và dung lượng còn lại. Sau khi thu thập đủ dữ liệu, có thể điều chỉnh dữ liệu theo một phương trình được chấp nhận chung về tuổi thọ pin theo lịch, phương trình này đã được chứng minh qua nhiều thập kỷ kinh nghiệm thực tế về pin lithium-ion. Một ví dụ về biểu đồ tuổi thọ pin lithium (NCM) được thể hiện trong Hình 2.
Hình 2 cho thấy 80% dung lượng ban đầu của pin NCM vẫn còn sau khoảng mười năm ở nhiệt độ 23°C (73°F) đối với loại pin lithium cụ thể được thử nghiệm. Các loại pin lithium khác nhau, chẳng hạn như Lithium sắt phosphate, sẽ có tốc độ thoái hóa khác nhau.
Để cung cấp cho bạn một loại pin có tuổi thọ dài, hiệu suất xả không bị gián đoạn, khả năng sạc nhanh, mật độ năng lượng cao và mang đến cho bạn hoạt động không phải lo lắng, EverExceed cung cấp cho bạn
Lithium Sắt Phosphate
Pin công nghệ (LFP) cung cấp tuổi thọ 3000-5000+ vòng đời dựa trên yêu cầu ứng dụng của bạn.