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什么是锂离子电池充电周期？如何优化锂离子充电周期？

创作时间:

作者:

@小白创作中心

什么是锂离子电池充电周期？如何优化锂离子充电周期？

引用

来源

https://gycxsolar.com/zh/li-ion-battery-recharge-cycles/

理解锂离子电池充电周期对于有效管理和提高其性能至关重要。本文将探讨锂离子充电循环的关键作用，深充电和浅充电的区别，以及如何有效延长电池寿命。

什么是电池循环计数？

电池的循环次数，也称为充电周期或放电周期，指电池从完全放电状态到完全充电状态的完整充电周期，然后放电至空状态。这个过程代表了电池经历的一个完整的充放电循环，是衡量电池健康状况和使用寿命的重要参数。

电池循环时间的跟踪很重要，因为它们与电池的使用寿命密切相关。每个充电周期可能会导致电池容量略有下降。以锂离子电池为例，每个周期后，电池容量会略有下降，会逐渐影响设备的使用时间和电池性能。

电池循环计数对于预测电池的预期寿命和评估其当前的健康状况至关重要。电动汽车充电器制造商用户需要根据循环计数来估计电池在需要更换或经历显著性能下降之前可以持续多长时间。

什么是充电周期？

充电周期是指充电电池所经历的完整的充电和放电过程。当您使用小型设备直到电池耗尽时，你正在放电。电池通常在使用或购买之前在生产过程中预先充电。

评估充电电池充电循环的标准方法是计算电池在性能显著下降之前所能承受的充电和放电循环总数。频率、电压、和电池寿命（以毫安时/mAh 为单位测量）充电周期是衡量充电电池性能的关键指标。

一个充电周期可以是电池从充满电状态到完全放电状态的完整过程，或一系列不连续的局部放电，累积起来等于电池的总容量。

什么是锂电池深充和浅充？

锂电池的充电策略可分为两种方法：深充电和浅充电，每一种对电池寿命和性能都有不同的影响。

深度充电指将锂电池充电至最大容量，这是 100% 收费。这种充电方式可以让电池电极吸收尽可能多的能量，但同时，它还给电池带来很大的压力。尤其是接近充电极限时，可能会加速电池内部化学反应的老化，从而缩短其使用寿命。

相对来说，浅充电是指将锂电池充电至低于其最大容量的水平，例如 20% 或者 50%。这种方法减轻了电池的压力，避免达到充电极限。但如果长时间没有充满电，可能会导致电池校准失败，影响电池电量指示的准确性。

锂电池更适合浅放电和浅充电，除非设备的电源模块需要对电池进行深度充电校准。锂离子供电设备可随时充电，不影响电池寿命。浅循环充电适用于需要短时间爆发能量的场景，而深循环充电则适用于需要长期使用直到电池电量远远低于的情况 50%。

锂电池的使用寿命通常为 300 到 500 充电周期，取决于电池的总容量Q和每次使用的电量。如果每次使用一半容量，充电时间可达 600-1000 次；如果 1/8 每次使用容量，充电时间可达 2400-4000 次。所以，锂电池的寿命与其总电量成正比，不仅仅是充电次数。如果你随机充电，收费数量不可预测。

延长浅循环电池的使用寿命，建议安装放电控制电路，当电池电量下降到附近时，自动关闭电池并充电 50%。以及用于深循环或浅循环电池的健康维护，智能充放电监控器是必备工具。

什么是电池的循环？

电池循环是指电池从完全放电状态充电到完全充电状态的完整过程。即使不是一次充电，只要电池充满电，就认为完成了一个周期。例如，如果一天只使用电池容量的一半然后将其充满，这个过程也算一个完整的充电周期。

锂电池可以循环多少次？

锂离子电池的预期寿命通常为 2 到 3 年或 300 到 500 完整的充电和放电周期，以先到者为准。对于尚未完成整个充电和放电周期的电池组，我们通常认为他们的平均寿命约为 2 到 3 年。然而，现实中，大多数锂电池的寿命远远超过最低标准，达到 10 到 15 年。

低成本铅酸电池的寿命通常仅为 5 到 7 年，而锂离子电池的寿命大约是其三倍。锂电池的充电寿命有限，随着时间的推移会逐渐丧失维持电量的能力，并且这种容量衰减是不可逆转的。随着时间的推移，电池的容量会逐渐减少，从而缩短供电时间（运行时间）。即使不使用或存放时，锂离子电池会自然放电。所以，定期检查电池的充电状态非常重要。通常，设备的用户手册提供了如何检查电池状态和充电的指导。

锂电池需要循环吗？

需要。适度使用电池循环有助于延长其使用寿命。当锂电池从充满电状态放电到充满电状态时 25% 充电状态（片上系统），其容量损失最为严重；如果放电直至完全耗尽，产能损失将进一步加大。给电池充电 100% 然后将其放电至 50% 与在范围内循环相比，将导致电池寿命更短 85% 到 25%。研究表明，给锂电池充电 75% 并将它们排放到 65% 可以最大限度地减少容量损失。

如何提高锂电池的循环寿命？

设备在需要充电之前的使用时间称为“电池寿命”，更换前电池的使用时间称为“电池寿命”。您对设备的使用习惯会影响电池寿命和续航能力，这与电池充电周期直接相关。

充电至适当的电平：将电池充电至大约 80% 其容量有助于减轻电池的负担并提高其耐用性。

保持适度的电池存储：长期存放锂电池时，建议将电池电量保持在大约 50% 以减少电池压力。

选择官方充电器：使用专为锂电池型号设计的充电器，确保充电过程安全高效。

减少快速充电的使用：尽量避免频繁使用快充功能，可能会加速电池老化，缩短电池寿命。

固件更新：定期更新设备固件，优化电池管理，提高充电效率。

管理电池负载：减少高功耗活动，例如同时运行多个资源密集型应用程序。

经常问的问题

什么是锂离子充电循环？

锂电池的标准充放电周期是指从低电量状态充电直至充满电至满容量。完全放电和随后的充电过程之后，完成一个锂离子电池充电周期。

锂离子电池可以长时间放在充电器上吗？

确保锂离子电池的安全和正确充电，持续的电流/恒压(CC/CV) 充电是常用的。这意味着在充电过程中，首先对电池进行恒流充电，直至电压达到预设值，然后电流自动减小直至停止。基于这种收费机制，只要为锂离子电池设置适当的电压限制，即使电池长时间放在充电器上也不会出现问题。只要充电器遵循CC/CV充电曲线并且最大电压和电流保持在安全范围内，电池可以安全充电。然而，长时间保持充满电状态可能会对电池性能产生轻微的负面影响。