Batterier kräver frekventa beräkningar avseende kapacitetsblekning och återstående livslängd. Generellt sett måste ett batteripaket bytas ut när dess kapacitet sjunker till 80 % av dess ursprungliga klassificering. Den slutliga -av-livslängden (EOL) för ett batteripaket varierar dock beroende på den specifika applikationen, användarpreferenser och företagets underhållspolicyer.
Energilagringen för ett batteri kan visualiseras som tre distinkta zoner: den tomma zonen (tillgänglig för laddning), den tillgängliga zonen (energi redo att användas) och den inaktiva/oanvändbara zonen (orsakad av användning och åldrande), ofta kallad "stenzonen", som illustreras i figuren nedan.
Batteriförsämringen börjar så snart batteriet är tillverkat. Ett nytt batteri förväntas leverera 100 % av sin nominella kapacitet, men de flesta batteripaket som faktiskt används klarar inte denna nivå.
När den användbara delen av batteriet krymper, minskar mängden energi som kan lagras, och laddningstiden blir gradvis kortare. I de flesta fall minskar batterikapaciteten linjärt på grund av cykelanvändning och åldrande. Dessutom belastar djupurladdning batteriet mer än partiell urladdning. Därför är det tillrådligt att inte tömma batteriet helt, utan istället ladda det ofta. Men för nickel-baserade batterier och smarta batterier som används för kalibreringsändamål, rekommenderas periodisk djupurladdning, eftersom det hjälper till att eliminera "minneseffekten" i nickel-baserade batterier. Nickel-baserade litiumbatterier kan normalt genomgå 300 till 500 fulla laddningscykler{10}} innan deras kapacitet minskar till 80 %.
Laddnings-urladdningscykler är inte den enda orsaken till kapacitetsförsämring. Att förvara litiumbatterier vid höga temperaturer kan också leda till kapacitetsförlust. Ett fulladdat litiumbatteri som lagras vid 40 grader (104 grader F) i ett år utan användning kan förlora upp till 35 % av sin kapacitet. Ultra-snabb laddning och urladdning är också skadligt, vilket kan minska batteritiden med hälften-denna effekt är särskilt tydlig i enskilda litiumceller. Batteripaket har högre energitäthet, men de är känsligare på grund av variationer mellan enskilda celler.
Enhetsspecifikationerna baseras ofta på nya batterier; detta representerar dock bara ett kort inledningsskede och kan inte upprätthållas länge. Precis som en idrottsman sjunker prestandan gradvis över tiden, och om det inte markeras kommer detta så småningom att leda till batterirelaterade-fel.
Försämring av batterikapacitet och total livslängd måste utvärderas regelbundet. När kapaciteten sjunker till 80 % bör batteripaketet bytas ut. Slut-av-tröskeln för ett batteripaket kan variera beroende på applikation, användarpreferenser och företagets garantipolicyer. Eftersom mekaniska fel är relativt sällsynta blir kapacitetsförsämring den mest tillförlitliga indikatorn för att bestämma ersättningstidpunkten. Detta kan bedömas genom att verifiera kapaciteten hos batterier i drift var tredje månad. Dessutom är tekniker som kännetecknar laddarnas laddningsstatus också under utveckling.
Förutom åldringsrelaterad-nedbrytning är sulfatering och nätkorrosion de viktigaste faktorerna som påverkar nedbrytningen av bly-syrabatterier. Sulfatering hänvisar till bildandet av ett tunt filmskikt på negativplattan när batteriet förblir på ett lågt laddningstillstånd. Om det upptäcks tidigt kan detta tillstånd elimineras genom utjämningsladdning. Nätkorrosion kan mildras genom att förbättra laddningsregimen eller använda optimerade flytladdningsmetoder.
För nickel-baserade batterier orsakas den så-inaktiva "stenzonen" vanligtvis av bildandet av kristallina strukturer i de aktiva materialen, även känd som "minneseffekten". Djupladdnings-urladdningscykler kan ofta återställa batterikapaciteten till sin fulla nivå. Periodisk urladdning kan också hjälpa till att kontrollera kristalliseringsprocessen och förhindra skador på separatorn.
Åldrandet av litium-jonbatterier beror på oxidation av inre material. Detta är en del av användnings- och åldringsprocessen, som sker naturligt och oåterkalleligt.
https://www.ryderelectronics.com/electric-cykel-batteri/låg-hastighet-fordon-battery.html
