Jakie są najlepsze praktyki dotyczące długowieczności baterii?

Jak zmaksymalizować liczbę cykli baterii?

Wydaje się, że toczy się debata między:

1. Pozostaw podłączony 24/7, ale wykonuj pełny cykl raz w miesiącu
2. Naładuj do ~ 100%, spuść do ~ 10%, powtórz.

UWAGA: Wyjmowanie baterii jest złe

Która metoda jest lepsza i dlaczego? Jaką różnicę to naprawdę robi?

Oto niektóre z lepszych źródeł, które do tej pory znalazłem na temat zachowania baterii. Mimo to wydaje mi się, że nie odpowiadają jednoznacznie na powyższe pytanie. Zobacz moje opracowania poniżej:

• http://www.apple.com/batteries/
• http://www.apple.com/batteries/notebooks.html
• http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_polymer_battery
• https://discussions.apple.com/thread/1119715?start=0&tstart=0
• http://support.apple.com/kb/HT1519
• http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_lithium_ion_batteries

Opracowywanie opcji 1

Teraz IF inżynierowie Apple były inteligentne i zoptymalizowane dla AC remisem, gdy podłączony do nie zużywają swoich cyklach ładowania, to wydaje się logiczne założenie, że używasz efektywnie żaden z twoich cykli ładowania 1000 natomiast podłączony. Jeśli to przypadek, że będzie wydaje się, że spadek LiPo z posiadania 100% byłby znacznie przeważony przez fakt, że nie korzystasz z żadnych cykli ładowania.

Jest to jednak założenie czysto spekulacyjne i nie mogłem znaleźć dowodów na potwierdzenie lub zaprzeczenie.

Jeśli nie jest to prawda, a zasilacz sieciowy służy tylko do ładowania akumulatora, nie byłoby różnicy. Bateria rozładuje się do 99%, a następnie wróci do 100%, a następnie wróci do 99% itp. Te cykle mikroprzeładowania sumują się w takim samym tempie jak 100% -> 0% -> 100%, a ty nie zyskałby. W takim przypadku negatywny efekt trzymania baterii LiPo na poziomie 100% przeważyłby nad wszystkim innym.

Opracowywanie opcji 2

Istnieje wiele dobrych powodów, dla których Opcja 2 jest taka:

• Z powodu znanych problemów chemicznych LiPo, długotrwałe utrzymywanie 100% naładowania powoduje degradację baterii
• Jabłko specjalnie nie zaleca się pozostawić podłączony cały czas na swojej stronie internetowej
• Opróżnianie baterii do zera przez cały czas jest szkodliwe dla ogniwa (dlatego stosuje się ~ 10%)
• Ciepło jest zabójcze, a po podłączeniu ORAZ ładowaniu zyskujesz dodatkowe ciepło, które powoduje obrażenia.

Jest kilka powodów, dla których rzucam wyzwanie opcji 2:

• Wydaje się głupie, że najbardziej intuicyjny przypadek użycia dla tysięcy ludzi, którzy używają swoich komputerów Mac jako komputerów głównych, jest błędny.
• Jeśli hipoteza w opcji 1 jest prawdziwa, niepotrzebnie przepalasz swoje skończone cykle ładowania.
• Trudno jest pamiętać o ciągłym podłączaniu i odłączaniu oraz martwieniu się, czy urządzenie jest podłączone.

Wniosek końcowy Biorąc pod uwagę źródła i wyjaśnienia poniżej. Oficjalnie zamierzam wykonać następujące czynności, aby zoptymalizować żywotność baterii:

1. Utrzymuj moją baterię tak chłodną, ​​jak to możliwe.
2. Nie martw się, czy jest podłączony, czy nie. W razie wątpliwości należy go podłączyć do zasilania, aby zużywał prąd zmienny zamiast akumulatora, chyba że się nagrzeje.

Okazuje się, że dwie metody, które pierwotnie przedstawiłem, są w dużej mierze dyskusyjne. Jedyne, co naprawdę się liczy, to temperatura.

„Temperatura była najważniejszym czynnikiem przyczyniającym się do degradacji ogniwa, przy czym drugorzędne znaczenie ma stan naładowania (SOC) i długość impulsu rozładowania”. (Liaw i in. 2 )

Ponadto okazuje się, że rozpad może być dokładnie modelowany matematycznie:

(Patrz Ramadass i in. 1, aby uzyskać wyjaśnienie terminów)

Jednak dominującym modelem jest wzór Arrheniusa , który ogólnie przewiduje czas do wystąpienia awarii w zależności od temperatury.

Poniższy rysunek pokazuje wydajność w różnych cyklach. Wystarczy spojrzeć na pojemność na osi x. Górny wykres ma temperaturę 25ºC, dolny 50ºC.

Po 600 cyklach akumulator chłodnicy miał ~ 2x pojemność

Chociaż nadal nie mogłem znaleźć dowodów na zachowanie obwodów zasilania komputera Mac, na oficjalnej stronie firmy Dell były pomocne informacje. Szczególnie wyróżniały się dwa przedmioty.

P: Czy po podłączeniu stacji dokującej lub zasilacza sieciowego do gniazdka ściennego ładuję akumulator?

Nie.

http://www.dell.com/content/topics/global.aspx/batteries_sitelet/en/batteries_faq?c=us&l=en&cs=19#faq9

P: Czy powinienem całkowicie rozładować, a następnie co jakiś czas ładować baterię laptopa Dell, aby wydłużyć jej żywotność?

A. Nie, rozładowywanie i ładowanie nie wydłuża żywotności baterii litowo-jonowej.

http://www.dell.com/content/topics/global.aspx/batteries_sitelet/en/batteries_faq?c=us&l=en&cs=19#faq27

Należy jednak pamiętać, że obwody ładowania Apple i Dell mogą się różnić. Chociaż biorąc pod uwagę, że Dell to robi, zakładam, że jabłko również. Przy takim założeniu, chyba że ktoś może podać źródła, które mogłyby twierdzić inaczej, założę, że zespół ładujący Apple jest wystarczająco inteligentny, aby to wiedzieć.

Zachęcam wszystkich do dalszego badania tego pytania i podważania moich założeń. Zapoznaj się z poniższymi źródłami, jeśli jesteś zainteresowany bardziej szczegółowym wyjaśnieniem.

Źródła

1 Ramadass, P., Bala Haran, Ralph White i Branko Popov. „Modelowanie matematyczne zaniku pojemności ogniw litowo-jonowych”. Journal of Power Sources 123.2 (2003): 230–40. Sieć. http://www.che.sc.edu/faculty/popov/drbnp/WebSite/Publications_PDFs/Web33.pdf .

2 Liaw, B., R. Jungst, G. Nagasubramanian, H. Case i D. Doughty. „Modelowanie pojemności zanika w ogniwach litowo-jonowych”. Journal of Power Sources 140.1 (2005): 157-61. Sieć. http://electrochem.org/dl/ma/204/pdfs/0253.PDF .

[3] Ning, G. „Badanie zanikania pojemności akumulatorów litowo-jonowych poddawanych cyklom przy dużych prędkościach rozładowania”. Journal of Power Sources 117.1-2 (2003): 160–69. Sieć. http://www.che.sc.edu/faculty/popov/drbnp/website/Publications_PDFs/Web38.pdf .

[4] Ramadass, P., Bala Haran, Parthasarathy M. Gomadam, Ralph White i Branko N. Popov. „Opracowanie pierwszego modelu zmniejszania pojemności ogniw litowo-jonowych”. Journal of The Electrochemical Society 151.2 (2004): A196. Sieć. http://www.che.sc.edu/faculty/popov/Publications/Premanand1.pdf

[5] Zhang, D., BS Haran, A. Durairajan, RW White, Y. Podrazhansky i BN Popov. „Badania nad zanikaniem pojemności akumulatorów litowo-jonowych”. Journal of Power Sources 91 (2000): 122–29. Sieć. http://www.che.sc.edu/faculty/white/2000studiesoncapcaityfadeofzhangharandurairajanwhitepodrazhanshkypopov.pdf .

W porównaniu z odpowiedzią Harv często rozładowuję baterię. Jak widać na zrzutach ekranu, mamy ten sam model komputera w tym samym wieku, ale mam ponad 3 razy więcej cykli. Zostawiam laptopa podłączonego do sieci w nocy, ale jest on odłączony przez większość dnia, kiedy go używam. Baterię uzyskuję poniżej 20% prawie codziennie, a czasami wielokrotnie w ciągu jednego dnia. Nawet przy skrajnych różnicach w użytkowaniu nasze akumulatory mają prawie identyczne pojemności. Mój ma nieco więcej, ale możliwe, że dostał swój komputer, zanim go użyłem, i używa go dłużej. Porównanie dwóch punktów danych wydaje się, że obie opcje 1 i 2 są ważne.

Uwaga: Harv jest bliżej 10 cykli miesięcznie niż 1 określony w opcji 1. Przyjąłem, że znacząca różnica w użyciu wystarcza do udowodnienia koncepcji. Byłoby lepiej, gdybyśmy mogli uzyskać punkt danych bliższy 20 cyklom.

Trzymam ją podłączoną tak blisko, jak to możliwe, przez 100% czasu. Zobacz zrzut ekranu mojego stanu baterii i zauważ, że ma już rok.

Użyta aplikacja: https://www.coconut-flavour.com/coconutbattery/

Oczywiste jest, że długowieczność jest najlepsza, jeśli przechowujesz ją z 50% naładowaniem i wykonasz pełne ładowanie / rozładowanie raz w miesiącu. Najlepsze są temperatury od 40 do 60 stopni f.

Wszystko inne jest kompromisem - więcej cykli, utrzymując ładunek na wyższym poziomie, więc musisz zrównoważyć użyteczność z ostatecznym wyczerpaniem. Opony przeznaczone są do jazdy, a akumulator do konsumpcji. Opróżnianie go raz w miesiącu, używanie mniejszej liczby cykli i utrzymywanie niskiej temperatury to praktyczne kroki, które nie wyrządzają wielkiej szkody większości batteri.

Twoja opcja 2 wydaje się opierać na błędnym domniemaniu. Pasek menu nie pokazuje prawdziwej wartości 0% - jeśli przeczytasz artykuł dotyczący kalibracji , zobaczysz, że istnieją dwa marginesy bezpieczeństwa, aby zapobiec głębokiemu rozładowaniu. Drugi to koniec niskiego napięcia odcięcia snu, w którym pobierany jest prąd do utrzymania pamięci RAM podczas snu, a mac jest całkowicie wyłączony. Pierwszą ochroną jest normalny start niskiego limitu napięcia .

Regularne dochodzenie do napięcia odcięcia snu w jednym ciągłym rozładowaniu z pełnego naładowania daje pasek menu i system dokładniejsze dane kalibracyjne do zarządzania ogniwami w określonym akumulatorze w miarę starzenia się.

Powiedziałbym, aby uruchomić go pustym, o ile nie pozostawiasz go przez miesiąc przez sen, aby uniknąć rzeczywistego głębokiego rozładowania. Poza tym - kalibruj go co 6-12 miesięcy i utrzymuj chłód przez większość czasu, co możesz kontrolować, aby zmaksymalizować żywotność baterii.

W tym artykule Apple ma do powiedzenia na temat konserwacji baterii LI w notebookach:

• Dla prawidłowej konserwacji baterii litowej ważne jest, aby elektrony w niej poruszały się od czasu do czasu. Apple nie zaleca pozostawiania urządzenia przenośnego podłączonego przez cały czas. Idealnym rozwiązaniem byłaby osoba dojeżdżająca do pracy, która używa swojego pociągu w pociągu, a następnie podłącza go do biura, aby naładować. Utrzymuje to przepływ soków z baterii. Jeśli natomiast używasz komputera stacjonarnego w pracy i oszczędzasz notebooka na rzadkie podróże, Apple zaleca ładowanie i rozładowywanie baterii przynajmniej raz w miesiącu.

Istnieje kilka użytecznych zaleceń dla akumulatorów Li w ogóle w tym jednym , jak również, zwłaszcza w odniesieniu do ich ładowania, a optymalna temperatura otoczenia - 50F do 95F.

Kolejny punkt danych ...

Prawie zawsze zostawiam wtyczkę włożoną i bardzo rzadko się wyczerpuje:

Może istnieć optymalny wzór, ale wydaje się, że tak naprawdę nie robi to dużej różnicy.

Najlepsze praktyki utrzymywania żywotności baterii:

Używaj laptopa odłączonego co najmniej raz dziennie, Rozładowania do 50% są lepsze dla długoterminowej żywotności baterii niż małe rozładowania do 90% lub duże rozładowania do 0%

Akumulatory litowo-jonowe wolą nie być ładowane do 100%. 40% -80% to dobra wskazówka. Trzymaj go w tym zakresie, aby przedłużyć jego żywotność tak długo, jak możesz. A jeśli naładujesz go do 100%, nie pozostawiaj go podłączonego.

Całkowicie rozładuj go raz w miesiącu. Podczas gdy baterie litowo-jonowe nie powinny być regularnie rozładowywane, większość nowoczesnych baterii to „inteligentne baterie”, co oznacza, że ​​mogą powiedzieć ci, ile masz czasu do wyczerpania baterii. Ta funkcja może zostać źle skalibrowana po wielu płytkich zrzutach. Dlatego producenci zalecają pełne rozładowanie baterii raz w miesiącu, aby upewnić się, że pozostaje ona dokładna.

Myślę, że Apple najlepiej powiedziałoby, jak zmaksymalizować żywotność baterii i żywotność : https://www.apple.com/batteries/maximizing-performance/

Według mnie, Apple powiedziałby najlepiej, jak możemy przedłużyć żywotność baterii laptopa: http://support.apple.com/kb/HT1519

Wystarczy powiedzieć: nie chcesz maksymalizować liczby cykli, ale żywotność w latach.

Jeśli wykonujesz pełny cykl ładowania każdego dnia, to w ciągu 3 lat bateria wykonała 1100 cykli i zostaje zastrzelona. Jeśli używasz komputera Macbook w większości podłączonego do zasilania i wykonujesz pełny cykl ładowania raz w tygodniu, to 50 razy w roku, a bateria może trwać tylko 300 cykli, ale sześć lat. To wyraźnie lepiej, nawet jeśli nie jest to nawet jedna trzecia cykli ładowania.

Używaj MacBooka na ładowarce, kiedy możesz, z jednym rozładowaniem miesięcznie.