Uma das principais atrações para se mudar para baterias de lítio é a duração da bateria sendo múltiplos do que é possível com baterias de chumbo-ácido . No entanto, com dados operacionais limitados em U Aplicativos PS disponíveis hoje, é natural que usuários em potencial questionem quanto tempo as baterias de lítio realmente duram.

Para resolver esta questão, é necessário primeiro entender como baterias de lítio degradar em circunstâncias normais. Eles têm dois modos de degradação amplamente independentes: vida de calendário e ciclo de vida.

A vida do calendário descreve como a capacidade diminuirá e como a resistência aumentará com o tempo. Para a vida útil do calendário, a temperatura operacional da bateria é o fator mais importante para determinar quanto tempo ela vai durar. O calor pode acelerar a degradação e as temperaturas mais baixas minimizam a degradação.

Quanto ao ciclo de vida, o termo em si é facilmente compreendido, mas projetando o ciclo de vida de um célula de lítio não é tão simples quanto parece. Isso ocorre porque diferentes características do ciclo determinam o quão prejudicial aquele ciclo é para a bateria.

Um teste básico na indústria de lítio é descarregar totalmente a bateria em uma hora e recarregá-la totalmente em uma hora em temperatura ambiente (25 ° C / 77 ° F). Para designs de células de alta qualidade, este é um teste fácil que resultará em milhares de ciclos antes que a célula alcance 80% de sua capacidade inicial. No entanto, o ciclo de vida é normalmente bastante sensível às taxas de carga e descarga e outros fatores.

Um resumo dos principais fatores que influenciam o ciclo de vida é mostrado na Figura 1.

Figura 1: Resumo dos principais fatores que influenciam a vida útil da bateria de lítio.

In aplicativos de data center , a vida útil do calendário é normalmente o principal motivador porque o ciclo da bateria é raro. A exceção a isso seria quando Baterias UPS estão sendo usados ​​para apoiar a gestão de energia do local ou fornecer serviços de grade para a rede de distribuição de eletricidade local. Essas aplicações estão fora do escopo deste artigo. Em casos de uso convencionais, as baterias ficam inativas durante a maior parte de sua vida útil.

Para avaliar a vida útil do calendário, os fabricantes de células normalmente armazenam as baterias em diferentes temperaturas por longos períodos de tempo e verificam periodicamente sua capacidade restante. O mapeamento desses dados fornece uma relação entre tempo, temperatura e capacidade restante. Depois que dados suficientes foram coletados, é possível ajustar os dados a uma equação geralmente aceita para a vida útil do calendário, que foi comprovada ao longo de décadas de experiência em campo de baterias de íon-lítio. Um exemplo de gráfico de vida útil do calendário de bateria de lítio (NCM) é mostrado na Figura 2.

A Figura 2 mostra que 80% da capacidade inicial de um Bateria NCM permanece após cerca de dez anos a temperaturas de 23 ° C (73 ° F) para a bateria de lítio testada. Diferentes baterias de lítio, como fosfato de ferro-lítio, terão diferentes taxas de degradação.

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