" Lithiumbatterie „“ ist eine Art Batterie, die Lithiummetall oder eine Lithiumlegierung als negatives Elektrodenmaterial verwendet und eine nichtwässrige Elektrolytlösung verwendet. Im Jahr 1912 wurde die Lithiummetallbatterie erstmals von Gilbert N. Lewis vorgeschlagen und untersucht. In den 1970er Jahren schlug M.S. Whittingham Lithiumionenbatterien vor und begann mit der Forschung. Aufgrund der sehr aktiven chemischen Eigenschaften von Lithiummetall sind mit der Verarbeitung, Lagerung und Verwendung von Lithiummetall sehr hohe Umweltanforderungen verbunden. Daher wurden Lithiumbatterien lange Zeit nicht verwendet. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie wurden Lithiumbatterien zum Mainstream.



Lithiumbatterien lassen sich grob in zwei Kategorien unterteilen: Lithium-Metall-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien. Lithium-Ionen-Batterien enthalten kein metallisches Lithium und sind wiederaufladbar. Die fünfte Generation wiederaufladbarer Batterien, Lithium-Metall-Batterien, wurde 1996 eingeführt. Sicherheit, spezifische Kapazität, Selbstentladungsrate und Preis-Leistungs-Verhältnis sind besser als bei Lithium-Ionen-Batterien. Aufgrund der hohen technischen Anforderungen produzieren derzeit nur noch wenige Länder solche Lithium-Metall-Batterien.



Akkulaufzeit



Lithium-Ionen-Akkus können nur 500 Mal geladen und entladen werden?
Ich glaube, die meisten Verbraucher haben gehört, dass die Lebensdauer von Lithiumbatterien 500 Mal beträgt. Nach 500 Lade- und Entladevorgängen ist die Lebensdauer der Batterie erschöpft. Viele Freunde versuchen, die Lebensdauer der Batterie zu verlängern. Lädt man sie wirklich jedes Mal, wenn sie vollständig entladen ist? Die Antwort ist negativ. Die Lebensdauer einer Lithiumbatterie beträgt 500 Mal. Dies bezieht sich nicht auf die Anzahl der Ladevorgänge, sondern auf einen Lade- und Entladezyklus.



Ein Ladezyklus bedeutet, dass der Akku von voll bis leer und dann wieder von leer bis voll aufgeladen wird. Dies ist nicht dasselbe wie einmaliges Aufladen. Beispielsweise wird ein Lithiumakku am ersten Tag nur halb und dann vollständig aufgeladen. Ist der Ladezustand am nächsten Tag immer noch gleich, ist die Ladung halb voll. Insgesamt sind also zwei Ladungen vorhanden, die als ein Ladezyklus gezählt werden, nicht als zwei. Daher sind für einen Ladezyklus in der Regel mehrere Ladevorgänge erforderlich. Mit jedem Ladezyklus verringert sich die Akkukapazität geringfügig. Dieser Leistungsverlust ist jedoch sehr gering. Hochwertige Akkus behalten auch nach vielen Ladezyklen noch 80 % ihrer ursprünglichen Kapazität. Viele Produkte mit Lithium-Ionen-Akkus können auch nach zwei oder drei Jahren noch wie gewohnt verwendet werden. Natürlich muss der Lithiumakku nach Ablauf seiner Lebensdauer trotzdem ausgetauscht werden.



Die sogenannten 500-mal bedeuten, dass der Hersteller bei konstanter Entladetiefe (etwa 80 %) etwa 625-mal aufladbar ist und damit 500 Ladezyklen erreicht.



(80 % * 625 = 500) (Faktoren wie die Verringerung der Lithiumbatteriekapazität werden dabei ignoriert)



Aufgrund verschiedener Einflüsse im realen Leben, insbesondere der nicht konstanten Entladetiefe beim Laden, können „500 Ladezyklen“ jedoch nur als Referenzwert für die Akkulaufzeit verwendet werden.
Richtige Aussage: Die Lebensdauer einer Lithiumbatterie hängt von der Anzahl der abgeschlossenen Ladezyklen ab und nicht direkt von der Anzahl der Ladezyklen.



Einfach ausgedrückt: Eine Lithiumbatterie wird beispielsweise am ersten Tag nur halb aufgeladen und ist dann vollständig geladen. Ist der Ladezustand am nächsten Tag immer noch gleich, ist die Ladung nur halb so groß. Insgesamt sind also zwei Ladungen erforderlich, die als ein Ladezyklus und nicht als zwei gezählt werden. Daher sind in der Regel mehrere Ladevorgänge erforderlich, um einen Zyklus abzuschließen. Mit jedem Ladezyklus verringert sich die Ladung geringfügig. Dieser Rückgang ist jedoch sehr gering. Hochwertige Batterien verfügen auch nach vielen Ladezyklen noch über 80 % ihrer ursprünglichen Leistung. Viele Produkte mit Lithium-Ionen-Batterien werden auch nach zwei oder drei Jahren noch wie gewohnt verwendet. Aus diesem Grund muss eine Lithiumbatterie irgendwann ausgetauscht werden.



Die Lebensdauer von Lithiumbatterien beträgt in der Regel 300 bis 500 Ladezyklen. Ausgehend von der Leistung einer vollständigen Entladung von Q kann eine Lithiumbatterie während ihrer Lebensdauer insgesamt 300 bis 500 Q Leistung liefern oder ergänzen, wenn der Leistungsabfall nach jedem Ladezyklus nicht berücksichtigt wird. Daraus lässt sich schließen, dass bei einer halben Ladung jedes Mal 600 bis 1.000 Ladevorgänge möglich sind; bei einer Drittelladung jedes Mal 900 bis 1.500 Ladevorgänge. Bei zufälligem Laden ist die Anzahl der Ladevorgänge nicht festgelegt. Kurz gesagt, unabhängig von der Lademethode wird der Batterie insgesamt 300 bis 500 Q Leistung hinzugefügt. Daher ist es auch verständlich: Die Lebensdauer von Lithiumbatterien hängt von der Gesamtladekapazität der Batterie ab und hat nichts mit der Anzahl der Ladevorgänge zu tun. Tiefentladung und Tiefenladung sowie flache Entladung und flache Ladung haben kaum einen Unterschied in Bezug auf die Lebensdauer einer Lithiumbatterie.



Tatsächlich sind flache Entladung und flache Ladung für Lithiumbatterien vorteilhafter. Nur wenn das Leistungsmodul des Produkts auf Lithiumbatterien kalibriert ist, ist eine Tiefentladung und Tiefenladung erforderlich. Daher müssen Produkte mit Lithiumbatterien nicht an den Prozess gebunden sein, alles ist bequem und sie können jederzeit geladen werden, ohne dass ihre Lebensdauer beeinträchtigt wird.



Wird die Lithiumbatterie in einer Umgebung mit einer höheren als der angegebenen Betriebstemperatur (über 35 °C) verwendet, nimmt ihre Leistung weiter ab, d. h. die Batterie hält nicht mehr so lange wie üblich. Wird das Gerät bei einer solchen Temperatur geladen, wird die Batterie noch stärker beschädigt. Selbst die Lagerung der Batterie in einer heißen Umgebung führt unweigerlich zu entsprechenden Qualitätseinbußen. Daher ist die Aufrechterhaltung einer geeigneten Betriebstemperatur eine gute Möglichkeit, die Lebensdauer von Lithiumbatterien zu verlängern.



Wird der Lithiumakku bei niedrigen Temperaturen, also unter 4 °C, verwendet, verkürzt sich auch seine Lebensdauer. Der Original-Lithiumakku mancher Mobiltelefone lässt sich bei niedrigen Temperaturen nicht einmal aufladen. Aber keine Sorge, dies ist nur eine vorübergehende Situation. Anders als bei der Verwendung in einer Umgebung mit hohen Temperaturen erwärmen sich die Moleküle im Akku und kehren sofort zur vorherigen Leistung zurück.



Um die Leistung eines Lithium-Ionen-Akkus optimal zu nutzen, müssen Sie ihn häufig verwenden, damit die Elektronen im Akku stets im Fluss sind. Wenn Sie den Lithium-Ionen-Akku nicht oft verwenden, denken Sie bitte daran, jeden Monat einen Ladezyklus durchzuführen und eine Leistungskalibrierung vorzunehmen, d. h. eine Tiefentladung und Tiefenladung durchzuführen.



Die offizielle Bezeichnung lautet „Lade-Entlade-Zyklus“, was nicht mit der Ladezeit übereinstimmt. Der Zyklus bezeichnet die Zeit, in der der Akku vollständig geladen ist und leer ist. Dies ist ein Zyklus. Wenn Ihr Akku vollständig geladen ist, wird ein Zehntel verbraucht. Dies ist ein Zehntel eines Zyklus. Zehnmaliges Laden entspricht also einem Zyklus. Ebenso ist dies ein Zyklus von vollständig geladen, halb verbraucht und dann wieder vollständig geladen, dann halb verbraucht und dann wieder vollständig geladen. Zu diesem Zeitpunkt wurde zweimal geladen. Der Zyklus hängt also nur davon ab, wie viel Strom aus dem Akku entladen wird, und hat keinen direkten Bezug zur Anzahl der Ladungen.



Darüber hinaus bedeutet die nominale Anzahl der Lade- und Entladezyklen nicht, dass die Batterie nach ihrer Nutzung nicht mehr verwendet werden kann. Nach so vielen Zyklen nimmt die Fähigkeit der Batterie, Elektrizität zu speichern, jedoch bis zu einem gewissen Grad ab.



Beispielsweise beträgt der nominale Lade-Entladezyklus einer Lithiumbatterie „nicht weniger als 60 % der Nennkapazität nach 500 Zyklen“.



Das heißt, nach 500 Zyklen kann der Akku nur noch 60 % der Leistung des neuen Akkus speichern, was bedeutet, dass die Leistung bis zu einem gewissen Grad nachgelassen hat.



Für Lithiumbatterien gibt es keine feste Ladegrenze. Die Batterien handelsüblicher Hersteller können in der Regel mindestens 500 Mal geladen und entladen werden, wobei die Kapazität über 80 % der ursprünglichen Kapazität liegt. Eine Ladung pro Tag reicht für zwei Jahre. Normalerweise wird der Handy-Akku 1000 Mal geladen, was zu einer ernsthaften Nutzungsbeeinträchtigung führt.



Methode zur Wartung des Mobiltelefonakkus:



1. Verwenden Sie den Akku jedes Mal vollständig aufgeladen, reduzieren Sie die Anzahl der Ladevorgänge und verbessern Sie die Akkulaufzeit.



2. Entladen Sie den Akku nicht vollständig. Normalerweise muss er aufgeladen werden, wenn die Leistung weniger als 10 % beträgt.



3. Verwenden Sie zum Laden das Originalladegerät, verwenden Sie nicht das Universalladegerät zum Laden.



4. Verwenden Sie das Telefon nicht, während es aufgeladen wird.



5. Nicht überladen, den Ladevorgang beenden, nachdem der Akku vollständig geladen ist.



Ja, experimentellen Ergebnissen zufolge verringert sich die Lebensdauer einer Lithiumbatterie mit zunehmender Anzahl der Ladevorgänge kontinuierlich. Im Allgemeinen beträgt die Anzahl der Ladevorgänge einer Lithiumbatterie 2000–3000 Mal.



Zyklen sind Nutzungsdauer. Wir nutzen den Akku und legen Wert auf die Nutzungsdauer. Um die Leistungsfähigkeit des Akkus zu messen, wird die Zyklenzahl definiert. Die tatsächliche Nutzung durch den Benutzer ändert sich ständig, da Tests unter unterschiedlichen Bedingungen nicht vergleichbar sind. Daher muss die Definition der Zyklenlebensdauer standardisiert werden, um einen Vergleich zu ermöglichen.



Testbedingungen und Anforderungen für die Zykluslebensdauer von Lithiumbatterien gemäß nationaler Norm: Bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C ± 5 °C mit 1 C laden. Wenn die Batterieklemmenspannung die Ladegrenzspannung von 4,2 V erreicht, auf Laden mit konstanter Spannung umstellen, bis der Ladestrom kleiner oder gleich 1/20 C ist. Laden beenden, 0,5 bis 1 Stunde ruhen lassen, dann mit 1 C-Strom auf die Endspannung von 2,75 V entladen. Nach der Entladung 0,5 bis 1 Stunde ruhen lassen und dann mit dem nächsten Lade-Entlade-Zyklus fortfahren, bis zwei aufeinanderfolgende Entladezeiten weniger als 36 Minuten betragen, gilt die Lebensdauer als beendet und die Anzahl der Zyklen muss mehr als 300 betragen.



Auslegung der nationalen Standardvorschriften:



A. Diese Definition legt fest, dass der Test der Zyklenlebensdauer in Form einer Tiefenladung und Tiefentladung durchgeführt wird.



B. Die Zyklenlebensdauer von Lithiumbatterien ist festgelegt. Nach diesem Modus beträgt die Kapazität nach ≥300 Zyklen immer noch mehr als 60 %



Die Zykluszeiten verschiedener Zyklensysteme unterscheiden sich jedoch erheblich. Die oben genannten Bedingungen bleiben beispielsweise unverändert. Um die Zyklenlebensdauer desselben Batterietyps zu testen, muss lediglich die konstante Spannung von 4,2 V auf 4,1 V geändert werden. Dadurch wird die Tiefentladung der Batterie vermieden, und der abschließende Test zeigt, dass die Zyklenlebensdauer um fast 60 % erhöht werden kann. Wird die Abschaltspannung zum Testen auf 3,9 V erhöht, erhöht sich die Zyklenzahl um ein Vielfaches.



Diese Aussage über den Lade- und Entladezyklus bedeutet ein Leben weniger. Wichtig ist die Definition des Ladezyklus von Lithiumbatterien: Ein Ladezyklus bezeichnet die gesamte Leistung der Lithiumbatterie von voll bis leer und dann von leer bis voll. Und das entspricht nicht einer einzigen Ladung. Darüber hinaus dürfen bei der Anzahl der Zyklen die Bedingungen des Zyklus nicht außer Acht gelassen werden. Es ist sinnlos, abgesehen von den Regeln über die Anzahl der Zyklen zu sprechen, da die Anzahl der Zyklen ein Mittel zur Bestimmung der Batterielebensdauer ist, kein Endwert!