Введение
Глубина разряда (DoD) — процент емкости аккумулятора, используемый во время разряда — является одним из наиболее влиятельных факторов, влияющих на срок службы, производительность и безопасность литий-ионных аккумуляторов. Более низкий уровень разряда обычно приводит к значительному увеличению срока службы. На этой странице объясняются механизмы, показаны данные производителя и даются практические рекомендации по проектированию и эксплуатации системы.
Ключевые определения
Что такое Министерство обороны?
DoD (%) = (Разряженная емкость ÷ Номинальная мощность) × 100.
Пример: если аккумулятор емкостью 100 А·ч обеспечивает емкость 60 А·ч до перезарядки, DoD = 60%.
Почему Министерство обороны имеет значение
- Высшее ДО → большая деформация электрода за цикл → более быстрая деградация.
- Высшее ДО → больший рост SEI → более высокое внутреннее сопротивление.
- В сочетании с высокой температурой высокая глубина разряда ускоряет снижение емкости и повышает риск безопасности.
Типичное сравнение DoD и Жизненный цикл (краткое содержание)
Типичные значения (зависят от химического состава, температуры, скорости заряда/разряда). Эти обобщенные цифры приведены для иллюстрации и планирования.
| МО (%) | Типичный циклический срок службы (приблизительно) | Расчетный срок службы (лет)* (ежедневный цикл) |
|---|---|---|
| 100 | ~500–800 | 1.5–2.5 |
| 80 | ~800–1500 | 2–4 |
| 50 | ~1500–3000 | 5–8 |
| 30 | ~3000–5000 | 8–12 |
| 10 | 6000+ | 16+ |
Данные производителя & Пример исследования (Huawen New Power)
Наш LiFePO 4 100Ач испытательный стенд:
| Условие теста | Результат |
|---|---|
| 100% МО | Остается 80% емкости после ~1000 циклов |
| 50% МО | Остается 90% емкости после ~3000 циклов |
Эти результаты согласуются с данными литературы, в которой сообщается о сильной нелинейной зависимости между DoD и циклическим ресурсом (см. ссылки ниже).
Интерактивные диаграммы
Цикл жизни против DoD
Расчетное количество лет службы по сравнению с Министерством обороны (1 цикл/день)
Пример сохранения емкости — Тест Huawen (LiFePO₄ 100Ah)
Практические рекомендации
- Соблюдайте ежедневную DoD ≤ 80% для общих применений; ≤50%, когда требуется длительный срок службы.
- Настройте отключения BMS (заряд/разряд) для обеспечения соблюдения ограничений DoD и защиты ячеек.
- Проектирование емкости аккумулятора с учетом целевой глубины разряда: увеличение буфера, чтобы пользователи реже достигали полной глубины разряда.
- Контроль температуры: идеально работать в диапазоне 15–30°C; избегать длительного воздействия высоких температур.
- Просвещайте конечных пользователей в вопросах привычек зарядки — Частичные зарядки хороши и часто даже полезны для долгого срока службы.
Научные механизмы & Примечания
- Механическая усталость электрода: большие колебания литиирования/делитирования приводят к образованию микротрещин.
- рост SEI & рост сопротивления: более глубокая цикличность ускоряет перестройку и утолщение SEI.
- Распад электролита: Низкое напряжение и повышенная температура в сочетании с глубокими циклами ускоряют разложение.
Подробные электрохимические объяснения см. в ссылках [4,8,9] ниже.
Ссылки
- Министерство США энергии — Компромиссы в сроке службы аккумулятора в зависимости от глубины разряда, 2022 г.
- Университет Батарей — BU-808: Как продлить срок службы литиевых батарей, 2023.
- IEC 62660-1 — Вторичные литий-ионные элементы для электромобилей, 2021 г.
- Экер, М. и др., Журнал источников питания, “Исследование календаря и циклического срока службы аккумуляторов 18650 на основе Li(NiMnCo)O₂”, 2014.
- Huawen New Power — Отчет о внутренних испытаниях (LiFePO₄ 100Ач), 2024 г.
Свяжитесь с Huawen New Power
Если вам требуются индивидуальные аккумуляторные батареи, оптимизация DoD или услуги по настройке BMS, свяжитесь с нашей инженерной группой для получения индивидуального решения.
