這個問題正好撞到我的槍口上了,就好好掰扯掰扯。我盡量不把這事兒說成學術講座,但還是要了解幾個概念
锂離子電池,每經曆一次充放電,都會損失一點容量。一般現在锂電池循環次數在1500-2000次。下圖就是一個文獻裡面提到的,a圖是不同老化階段的電壓曲線,b圖是可用的容量,也叫健康狀态。1是新電池,0是完全報廢的。散實際上用到80%SOH就幾乎不能用了(電動汽車電池報廢指标)。因為随着老化,電池容量衰減,内阻增大。前者導緻可用的電量不足,用戶體驗就是用不多久就要充電,充電一次也用不了多久。後者則導緻使用時電池發熱。
那這個老化能不能避免呢? 答案是否定的。換句話說,不論什麼牌子的手機電池或者筆記本電腦電池,都存在老化和容量衰退。這個衰退速度跟使用有關,這是一個經驗公式:
容量的損失與溫度T和Ah(安時吞吐)有關,溫度越高,老化越快,經曆的電量的累積充放越多,老化越大。
随着電池老化,内阻越來越大,用着越來越熱,那麼熱又加速老化,就是一個惡性循環。
不管是哪種形式的,都是串聯構成的(很少有并聯的)
既然是串聯的,就不可避免的存在電池的不一緻,包括内阻、開路電壓和容量等不一緻,剛開始出廠的時候,都經過篩選,不一緻不明顯。但使用時間長了,就有木桶效應。
總有一個電池短闆,制約其他電池,比如有一個容量低,放一會兒就沒了,那麼其他電池有電也沒用,锂電池不允許過放電;假如有一個電池容量最高,充一會兒就充滿了,那麼其他電池沒充滿,也不能繼續充電,锂電池不允許過充電。所有,電池組就由這兩個電池單體決定了可以使用的電量。
回到筆記本電池這個話題,有一種可能是電池組的不一緻導緻可用的電量減少了,出現充電一會兒就滿,放電一會兒就沒的情況。這樣的話電池組可用的使用壽命遠遠低于單體。
那有人會問,電池管理系統是幹什麼用的,其實BMS的作用就是監控電池狀态,不讓它過充電和過放電,就相當于醫生隻能告訴現在人的壽命和健康情況,但不能延長生命一樣。
目前也有BMS裡面帶均衡的,但是大部分都是電阻放電均衡,均衡能力有限,一般都是針對小容量電池的,2-5Ah的。
總結一下,筆記本用了幾年出現續航減退是正常的,但也有個度。如果管理得當,能跟單體老化速度持平,那就是成功的管理。如果使用壽命低于單體的,那就是管理上面出了問題,有可能是SOC估計不準确導緻過充電或者過放電,也可能是不一緻導緻的木桶效應。老化那個無法恢複了,電量不均衡這個可以用均衡的方式改善一點,但也能力有限。
多說一句,锂電池還有日曆老化,放在那不用它也老化,就是很慢而已,幾個月甚至1-2年衰退3%-5%左右。
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