我们应该放电多长时间才能使锂电池寿命最大化？

最近，我发布了一个答案，其中提到了非常经典的“锂电池，如局部放电，因此请为有限的放电深度设计系统”。但后来我想知道：对于部分放电，对于相同的能量输送，充放电循环的次数也会增加，因此可用循环寿命的增加会减少。例如，一部手机的电池在早上以50％放电，充电，在下午以50％放电并通宵充电，其循环次数是一部以100％放电并每天充电一次的电池寿命的两倍。我认为对此进行研究会很有趣。

我继续前进，并且像往常一样，我将我的发现提交任何SE用户的批准，并欢迎任何人添加。

我应该指出的是，这只涵盖了经常使用的电池，而不是放在架子上超过几天的电池。即便如此，它们的确确实会在周期上独立老化，但是我没有关于它的数据-也许专家可以对此有所了解。

我的快速浏览：

锂电池的寿命随着放电深度的增加而降低，如下所示（此曲线适用于铅酸电池，但锂的表达遵循相似的曲线）：

（来源）

这个特定示例的结果：

结论仍然认为放电深度应尽可能小。

我同意您会随着DOD的降低而获得整个生命的收益-从记忆中我看到的数字表明，在10％-80％DOD的范围内降低DOD会带来更大的收益-但我不能保证我的回忆是正确的。

但是，还有其他一些因素可能更重要和/或更有用。
如果您可以忍受每天减少的容量放电和/或每天多次充电，则可以通过限制充电上限来获得更好的收益。
锂离子电池通常以CC / CV模式充电，CC通常以C / 1速率充电，而Vmax（通常为4.2 V /电池）达到总容量的70％-80％，其余部分以CV模式输入降低电流时（由电池化学性质决定）。电荷终止发生在某些选定的Imax xk上，其中（0.05 <= k <1）
K = 1对应于在CC / CV过渡时终止充电。众所周知，较小的k值会增加总能量容量，但会缩短寿命周期。通常将k设置为0.25甚至0.5，积极充电可能将k设置为0.1甚至0.05。
您的曲线表明，即使在通常10％的总寿命通常无法接受的低DOD情况下，也比100％DOD所存储的能量少50％以上。我目前没有时间定位参考，但我（基本上是:-)）确信通过使用k = 1（无CV循环）可以获得超过50％的增益，并且这样做具有快速充电的优点（ 1小时以内）（例如，如果在80％的能量水平下发生CC / CV转换，则在C / 1时从完全排空48分钟）。放电到100％DID也是“无济于事”的，用这种方案设置一些最小DOD也很有用。诸如20％到30％的剩余容量和80％的最大容量之类的东西仍然会返回总容量的50％到60％，在需要时留下20％到30％的紧急缓冲区，并且可能优于简单的底部DOD控制。

可提供更长的循环寿命并提高整个寿命的整体能量存储的另一个方面是将Vmax设置为低于25°C下通常的4.3V /电池。公布的结果表明，即使降低0.05V（至4.15V）也可以提供有用的增益，可以提高4.1V，而可以提高4.0V。这些降低的水平伴随着每个周期的存储容量显着下降。

电池大学这个有用的页面讨论了各种锂离子电池寿命延长方法。
表4建议通过将Vmax从4.2V降低至4.0V，使循环寿命增加4倍，而每个循环的能量容量仅减少20％，即增加或增加3倍常规容量。

下表是从上一页复制而来的。

在CV模式下，利用Vmax降低，最大DOD限制和电流降低最小化的某种组合，似乎可以在整个使用寿命中获得非常重要的收益。对于给定的任何可接受的容量降低，可以确定一些最佳混合。听起来像是博士:-)。

另请参阅：

BU-锂电池-为什么更好

BU-充电锂离子

更好-使用LiFePO4 / LifeYPO4 :-)

这些分析的一个问题是什么构成“失效”电池的问题。大多数用途会涉及最大允许容量损失，具体取决于用途而定。电动汽车通常非常依赖于行驶里程，因此几乎没有容量损失是可以接受的。即使容量损失很大，家庭存储仍将继续提供大量节省，这就是为什么建议将EV电池从车辆中取出后可以重新用作家庭存储单元的原因。