Životnost li-ion baterií

liionbattery18650

Měl jsem nedávno příležitost rozebrat dva batterypacky, které majiteli slouží skoro už dva roky, a tak jsem samozřejmě neodolal a prozkoumal jejich stav.

Náš batterypack obsahuje dvě 18650 li-ion baterie v sériovém zapojení, na nichž je napojený ochranný obvod, jak je to vidět na následujícím obrázku. Tento obvod chrání obě baterie individuálně před podvybitím, přebitím a zkratem, avšak nestárá se o žádné balancování.

batterypackliion

baterrypackliionprotection

Kdysi mi přišlo pár dotazů, jestli časem nedojde k rozbalancování, tzn. že nebudou obě baterie stejně nabité. Konzultoval jsem to i s firmou, která nám baterie boduje, četl jsem materiály na internetu a shodli jsme se na tom, že to u těchto kvalitních článků a v této konfiguraci nepředstavuje žádný problém. Bohužel, nemohl jsem tuto skutečnost demonstrovat na žádném příkladě, protože před dvěma lety jsem žádný batterypack tak dlouho neměl.

Takže, nyní jsem batterypacky prozkoumal a výsledky mě skoro až šokovaly, protože baterie byly zcela srovnané. První pár se nelišil vůbec a druhý pár se lišil o 1 milivolt!! A to byly tyto batterypacky používány v nejhorších možných podmínkách – svícení na max. módy, časté používání, používání v chladu.

Životnost li-ion baterií

Jak dlouho Vám tedy batterypack vydrží?

Li-ion baterie jsou specifikovány na určitý počet cyklů – tj. plného nabití a poté plného vybití. To se ale v reálných podmínkách nestane snad nikdy. Panasonic u baterie NCR18650B udává 500 cyklů s následujícím grafem:

18650cycles02Takže ani těchto 500 plných cyklů neznamená žádný totální pokles kapacity baterie.  Kapacita se sice během toho snížila z 3400mAh na 2250mAh, což je pokles na 66% původní hodnoty, ale za předpokladu rychlého nabíjení i vybíjení, takže realita bude určitě příznivější. Nabíjení je v grafu uvedeno 0.5C (=1.7A) a vybíjení 1C(=3.4A), kdežto naše nabíječka nabijí jen proudem 0.5A, tzn. třikrát menším a na MID mód čelovka odebírá přibližně jen 0.5A, což je dokonce sedmkrát méně. Tedy reálný počet cyklů bude větší a pokles kapacity pravděpodobně menší.

Zde ještě jeden graf cyklů od NASA na baterii NCR18650A s kapacitou 3100mAh s nabíjením i vybíjením 0.2C (=0.62A).

18650cycles01

Nyní ještě zbývá spočítat, co těch 500 plných cyklů znamená. V případě, že byste čelovku používali každý třetí den a pokaždé ji vybili z poloviny, tak za rok provedete 59 plných cyklů, tzn. 500 cyklů Vám bude trvat přes 8 let. A i po této době bude mít baterie maximální kapacitu třeba 70% původní. To zní dobře, nemyslíte?

Přirozené a další stárnutí baterií

Baterie bohužel přirozeně stárne i bez používání, avšak stále platí, že 5 a více let je u kvalitního článku dosažitelná a reálná doba za předpokladu, že budete dodržovat základní zásady pro li-ion baterie.

Z nich jsou dvě velmi důležité. Nikdy nenechávejte plně vybité baterie, vždy je alespoň částečně znovu nabijte. A druhá věc se týká použití v zimě, kdy je nutné batterypack nevystavovat teplotě pod 0°C (lépe však ani pod 10°C). V mrazu je samozřejmě možné batterypack přenášet a skladovat a nijak mu to neškodí, není ale doporučeno ho při promrznutí používat.