Katselukerrat: 0 Tekijä: Site Editor Julkaisuaika: 2026-08-12 Alkuperä: Sivusto
NMC-pussikenneissä yhdistyy korkea energiatiheys ja kevyt, tilaa säästävä muoto, mikä tekee niistä soveltuvia sähköajoneuvoihin, droneihin, robotteihin, teollisuuslaitteisiin, laivajärjestelmiin ja mukautetuille akuille.
Kuitenkin NMC kuvaa katodin kemiaa, kun taas 'pussi' kuvaa solun muotoa. Kumpikaan termi ei yksin määritä oikeita jänniterajoja. Nimellisjännite, maksimilatausjännite, purkauksen katkaisujännite, virtarajat ja lämpötilarajat on aina vahvistettava valitun kennon hyväksytystä datalehdestä.
Monissa tavanomaisissa NMC/grafiittikennoissa nimellisjännite on noin 3,6 V - 3,7 V, latausjännitetavoite on yleensä 4,20 V ja määritetty purkausjännite on usein jossain 2,5 V ja 3,0 V välillä. Nämä ovat tyypillisiä arvoja – eivät yleisiä asetuksia jokaiselle NMC-pussikennolle.
Tyypillisessä NMC-pussikennossa nimellisjännite on noin 3,6 V - 3,7 V.
Monissa tavallisissa NMC/grafiittikennoissa käytetään 4,20 V:n CC/CV-latausprofiilia, mutta tarkan rajan tulee löytyä kennotiedotteesta.
Määritetty purkauskatkaisu on yleensä välillä 2,5 V ja 3,0 V, riippuen kennon suunnittelusta ja testiolosuhteista.
BMS-suojakynnykset ovat hätäsuojausrajoja, eivät normaaleja käyttökohteita.
Kennojen jännite kuormitettuna on pienempi kuin avoimen piirin jännite sisäisen ja kytkentävastuksen vuoksi.
Pelkkä jännite ei riitä tarkan lataustilan arvioimiseen käytön aikana.
Ylemmän latausjännitteen alentaminen tai käyttö-SOC-ikkunan kaventaminen voi pidentää käyttöikää, mutta tulos on solu- ja sovelluskohtainen.
Seuraavat arvot ovat hyödyllisiä alustavassa järjestelmäsuunnittelussa, mutta niiden ei pitäisi korvata valmistajan tietolehteä.
| Parametri | Tyypillinen viitealue | Tekninen käyttö |
|---|---|---|
| Nimellisjännite | 3,6V–3,7V | Pakkauksen jännite ja alustavat energialaskelmat |
| Latausjännite tavoite | Yleensä 4,20V | Laturin CC/CV asetus |
| Purkamisjännite | Yleensä 2,5 V - 3,0 V | Kapasiteettitesti ja alaraja |
| Korkean solun varoitus | Sovelluskohtainen | Latausvirran alennus tai käyttäjän varoitus |
| Kennojen ylijännitesuoja | Tietolomake- ja toleranssipohjainen | Varauksen hätäkatkaisu |
| Alhaisen solun varoitus | Sovelluskohtainen | Virran katkaisu tai akun heikon varoitus |
| Kennojen alijännitesuoja | Tietolomake- ja kuormituspohjainen | Hätäpurkauskatkaisu |
Jotkut NMC-kennot käyttävät näiden tyypillisten arvojen ulkopuolella olevia jänniterajoja. Suurjännitekennoilla, tehokennoilla ja energiakennoilla voi olla erilaiset vaatimukset, vaikka niillä olisi sama nimelliskapasiteetti.
Nimellisjännite on edustava keskimääräinen käyttöjännite, jota käytetään kennojen tunnistamiseen, pakkauslaskelmiin ja energian arvioimiseen. Se ei ole jännite, jota kenno ylläpitää koko purkausjakson ajan.
Täysin ladattu perinteinen NMC-kenno voi alkaa lähellä 4,20 V:ta ja laskea sitten vähitellen energian poistuessa. Mitattavaan jännitteeseen vaikuttavat:
Maksutila
Lataus- tai purkausvirta
Solun lämpötila
Solujen vastustuskyky
Solujen ikä ja terveydentila
Lepoaika latauksen tai purkamisen jälkeen
Alustava energialaskelma:
Kennon energia (Wh) ≈ nimellisjännite (V) × kapasiteetti (Ah)
Esimerkiksi 76 Ah:n kennon, jonka jännite on 3,7 V, arvioitu nimellisenergia on:
3,7 V × 76 Ah = 281,2 Wh
Tämä on nimellinen laskelma. Todellinen käyttöenergia riippuu koko jännitekäyrästä, virrasta, lämpötilasta ja järjestelmän ylä- ja alajänniterajoista.
Sarjaan kytketyt kennot lisäävät jännitettä. Rinnakkain kytketyt kennot lisäävät kapasiteettia ja virtakykyä.
Jos solun tietolomake määrittää:
Nimellisjännite: 3,7V
Latausjänniteraja: 4,20 V
Purkautumisjännite: 2,75 V
14S-pakkauksessa olisi:
Paketin nimellisjännite: 14 × 3,7 V = 51,8 V
Suurin latausjännite: 14 × 4,20 V = 58,8 V
Tietolehtipohjainen purkautumisjännite: 14 × 2,75 V = 38,5 V
Lopullisen laitteen on toimittava oikein koko pakettijännitealueella – ei vain ilmoitetulla nimellisjännitteellä.
Moottoriohjaimet, invertterit, DC/DC-muuntimet, kontaktorit, sulakkeet, kondensaattorit ja esilatauspiirit tulee kaikki tarkistaa paketin enimmäisjännitteen suhteen. Alarajan tulisi ottaa huomioon myös jännitteen lasku huippuvirran kysynnän aikana.
Monet perinteiset NMC-pussikennot käyttävät 4,20 V:n vakiovirta-/vakiojännitelatausprofiilia.
Vakiovirtavaiheessa laturi syöttää sallitun latausvirran kennojännitteen noustessa. Kun paketti saavuttaa laturin jännitetavoitteen, lataus siirtyy vakiojännitevaiheeseen.
Vakiojännitevaiheen aikana laturi pitää tavoitejännitteen, kun latausvirta pienenee vähitellen. Latauksen tulee päättyä, kun virta saavuttaa kennovalmistajan määrittämän arvon tai kun muu hyväksytty katkaisuehto täyttyy.
Tarkan latausprofiilin on määritettävä:
Suurin latausvirta
Maksimi kenno- ja pakkausjännite
Vakiojännitetavoite
Latauspäätevirta
Maksimi latausaika
Sallittu latauslämpötila-alue
Lataus- tai palautusolosuhteet
BMS:ää ei tule käyttää normaalina lataussäätimenä. Laturin on säädettävä jännitettä ja virtaa oikein, kun taas BMS tarjoaa itsenäisen suojan, jos laturi tai järjestelmän ohjaus epäonnistuu.
Ei.
4,20 V:n latauskohde on yleinen monille NMC/grafiittikennoille, mutta se ei ole yleinen. Eri elektrodikoostumukset ja kennomallit voivat käyttää erilaisia maksimilatausjännitteitä.
BMS-ylijännitekynnys on valittava hyväksytystä kennomäärittelystä ja koordinoitava:
Laturin jännitteen toleranssi
BMS:n jännitteen mittaustarkkuus
Johdotus- ja tunnistusvirhe
Havaintoviive
Solujen epätasapaino
Lämpötila
Vaadittu turvamarginaali
Yhden yleisarvon julkaisemista, kuten jokaisen NMC BMS:n asettamista 4,25 V:iin, ei suositella. Yhdelle kennolle hyväksyttävä arvo voi ylittää toisen sallitun jännitteen.
Purkauksen loppujännite on alempi jännite, jota valmistaja käyttää mitattaessa nimelliskapasiteettia määritellyissä testiolosuhteissa.
NMC-kennoissa tämä arvo on yleensä noin 2,5 V ja 3,0 V välillä, mutta tarkka luku voi vaihdella kennorakenteen mukaan. Siitä ei pitäisi automaattisesti tulla normaali päivittäinen käyttötavoite.
Toimiminen lähellä tietolomakkeen minimiä voi tarjota hieman enemmän mitattua kapasiteettia, mutta se voi myös johtaa:
Suurempi jännite laskee kuormituksen alaisena
Aikaisempi pienjännitekatkaisu kylmissä lämpötiloissa
Vähentynyt teho lähellä purkauksen loppua
Lisääntynyt herkkyys solujen epätasapainolle
Suurempi riski ylipurkaa heikoimman sarjan kenno
Mahdollinen käyttöiän lyheneminen
Jatkuva tai vakava ylipurkaus voi vahingoittaa elektrodeja ja kiinteän elektrolyytin välistä vaihetta. Sarjakytketyssä pakkauksessa jatkuva virta yhden heikon kennon tyhjentymisen jälkeen voi ohjata kyseisen kennon kääntymään. Vakavissa ylipurkausolosuhteissa voi esiintyä kuparin virtakollektorin hajoamista ja sisäisiä oikosulkumekanismeja.
Siksi BMS:n tulisi katkaista kuorma ennen kuin kenno jää sallitun alarajansa yli.
Kuormitettuna mitattu kennojännite on pienempi kuin kennon relaksoitu avoimen piirin jännite. Tätä eroa kutsutaan yleisesti jännitteen laskuksi.
Yksinkertaistettu arvio on:
Jännitteen lasku ≈ virta × vastus
Jos kennon tasavirtavastus on 2 mΩ ja virta on 100 A:
ΔV = 100A × 0,002Ω = 0,20V
Todellinen pakkausvastus sisältää kuitenkin myös:
Solujen välilehdet
Kiskot
Hitsatut tai ruuviliitokset
Sulakkeet ja kontaktorit
Kaapelit ja liittimet
Rinnakkaisryhmävirtajakauma
Vastus muuttuu myös lämpötilan, lataustilan ja ikääntymisen myötä. Kylmä tai vanhentunut kenno voi siksi kokea enemmän jännitteen laskua kuin uusi kenno, joka on testattu huoneenlämmössä.
BMS:n on erotettava lyhyt ohimenevä painuma ja aidosti tyhjentynyt solu. Tästä syystä alijännitesuojaus sisältää normaalisti validoidun tunnistusviiveen ja palautushystereesin.
Ei ole olemassa yleistä turvallista viivettä. Se on tarkistettava käyttämällä todellista kennoa, kuormitusprofiilia, vähimmäiskäyttölämpötilaa ja pahimman mahdollisen pakkausvastusta.
Avoin piirijännite on kennojännite, joka mitataan sen jälkeen, kun lataus- tai purkausvirta on pysähtynyt ja kenno on ehtinyt rentoutua.
Välittömästi latauksen jälkeen jännite voi jäädä korkeammaksi kuin sen täysin rento arvo. Voimakkaan purkauksen jälkeen jännite voi palautua ylöspäin, kun kuorma on poistettu. Tarvittava relaksaatioaika riippuu kennosta, lämpötilasta ja estimointimenetelmän vaatimasta tarkkuudesta.
Siksi tietylle solulle tulee luoda tai toimittaa OCV–SoC-taulukko. Yleinen taulukko ei voi edustaa tarkasti kaikkia NMC-formulaatioita.
Käytön aikana vankka BMS yhdistää tavallisesti:
Coulombin laskeminen
Kennojen jännitteen mittaus
Lämpötilan kompensointi
OCV-korjaus sopivina lepoaikoina
Kapasiteetin ja terveydentilan arvio
Resistanssi tai mallipohjainen korjaus
Coulombin laskenta on hyödyllistä, mutta virta-anturin offset ja kapasiteetin estimointivirheet kertyvät ajan myötä. Säännöllinen korjaus vaaditaan SoC:n ajautumisen estämiseksi.
Seuraava taulukko kuvaa konfigurointilogiikkaa. Se ei tarkoituksella anna yleisiä jännitearvoja.
| BMS-parametrin | suositusperuste |
|---|---|
| Korkean solun varoitus | Aseta suojalaukaisupisteen alapuolelle, jotta laturi tai ohjain voi vähentää virtaa |
| Kennojen ylijännitesuoja | Koordinoi kennon sallitun maksimijännitteen ja kaikkien mittaus- ja lataustoleranssien kanssa |
| Ylijännitteen vapautus | Aseta laukaisukynnyksen alapuolelle sopivalla hystereesillä |
| Alhaisen solun varoitus | Aseta riittävän korkealle antamaan hyödyllinen varoitus tai virrankatkaisu ennen irrottamista |
| Kennojen alijännitesuoja | Suojaa kenno ennen sen hyväksytyn alarajan jatkuvaa rikkomista |
| Alijännitteen viive | Tarkista transientti jännitteen lasku ja sovelluksen huippukuormituksen kesto |
| Alijännitteen vapautus | Määrittele turvallinen palautumis- ja latauskäyttäytyminen |
| Tasapainotettu käynnistysjännite | Valitse kennon ylemmän SOC-jännitteen käyttäytymisestä ja latausstrategiasta |
| Tasapainoero | Perustuu mittaustarkkuuteen, solujen yhteensovittamiseen ja vaadittuun pakkauksen suorituskykyyn |
| Latauslämpötilan rajat | Noudata solun tietolehteä ja vahvistettua latausvirran vähennyskarttaa |
| Purkauslämpötilan rajat | Noudata kennotietolehteä ja järjestelmän lämpösuunnittelua |
Suojauskokoonpanon tulee myös määrittää vian kirjaaminen, palautusolosuhteet, laturin tiedonsiirto, kontaktorin käyttäytyminen ja se, vaatiiko vika automaattisen vai manuaalisen kuittauksen.
Sarjakytketyssä akussa pienimmän käyttökapasiteetin omaava kenno tai rinnakkaisryhmä rajoittaa koko akun energiaa.
Passiivinen tasapainotus poistaa pienen määrän energiaa korkeajännitteisistä kennoista vastusten kautta. Aktiivinen tasapainotus siirtää energiaa solujen tai ryhmien välillä ja voi olla hyödyllistä suurissa pakkauksissa tai järjestelmissä, joissa on suurempi epätasapaino.
Tasapainovirran valinnan on liityttävä solun kapasiteettiin.
Esimerkiksi 1 %:n kapasiteettiero 76 Ah:n kennossa vastaa:
76 Ah × 1 % = 0,76 Ah
100 mA:n passiivisella tasapainotusvirralla ihanteellinen tasapainotusaika olisi:
0,76 Ah ÷ 0,10 A = 7,6 tuntia
Todellinen aika on pidempi, koska tasapainotus voi toimia vain osan latausjaksosta ja sitä voivat rajoittaa lämpötila, käyttöjakso tai BMS-mittausaikataulu.
Tasapainottaminen lähellä SOC-alueen yläosaa on usein hyödyllistä NMC:lle, koska jännite-erot ovat helpompia tulkita. Yleistä 'aloita tasapainotus yli 4,0 V' -sääntöä ei kuitenkaan pidä soveltaa tarkistamatta solun OCV-käyrää ja akun latausstrategiaa.
Hyvä kennojen sovitus ennen kokoamista on edelleen tärkeää. Pieni tasapainotuspiiri ei voi nopeasti korjata suuren kapasiteetin tai vastuksen epäsopivuutta suuren kapasiteetin pussikennopakkauksessa.
NMC:n lataus- ja purkausrajat riippuvat voimakkaasti lämpötilasta.
Perinteisen grafiittianodin litiumionikennon lataaminen alhaisessa lämpötilassa voi lisätä litiumpinnoituksen riskiä, etenkin suurella latausvirralla. Monet kennot eivät salli lataamista alle 0 °C:ssa, kun taas jotkut sallivat vain pienennetyn virran tietyllä matalan lämpötilan alueella.
BMS:n tulee ottaa käyttöön kennon valmistajan toimittamat tarkat lämpötilarajat ja virranrajoituskartta.
Lämpötila-anturin sijoittelun tulee heijastaa moduulin rakennetta. Anturit voidaan tarvita edustaville kennopinnoille, kielekkeille, virtakiskoille tai tunnetuille lämpöpisteille. Paras sijainti riippuu siitä, onko ensisijainen huolenaihe kennon ytimen lämpötila, kielekkeen lämmitys, liitännän vastus vai jäähdytysjärjestelmän suorituskyky.
Lämpösuunnittelu tulee validoida seuraavasti:
Suurin jatkuva lataus
Suurin jatkuva purkaus
Huippuvirran toiminta
Lataus matalassa lämpötilassa
Käyttö korkeassa lämpötilassa
Jäähdytysjärjestelmän vika
Solujen välinen lämpötilan vaihtelu
Ajan lyhentäminen erittäin korkealla SOC:lla ja tarpeettoman syväpurkauksen välttäminen voi usein parantaa NMC-akun käyttöikää. Ylemmän latausjännitteen alentaminen voi myös vähentää huononemista, mutta valitun kennon kapasiteetin ja elinkaaren välinen kompromissi on mitattava.
Ei ole tarkkaa luvata, että lataus yhteen tiettyyn jännitteeseen aina kaksin- tai kolminkertaistaa käyttöiän.
Akun ikääntymiseen vaikuttavat myös:
Solun lämpötila
Lataus- ja purkunopeus
Purkamissyvyys
Keskimääräinen SOC
Varastointi SOC
Maksimijännitteellä käytetty aika
Mekaaninen paine
Solujen yhteensopivuus
Jäähdytyksen tasaisuus
Sovelluksille, jotka eivät vaadi maksimienergiaa jokaisessa syklissä, suunnittelutiimi voi arvioida kapeamman SOC-ikkunan. Lopullisen asetuksen tulee perustua syklitestaukseen sekä asiakkaan takuu- ja käyttöaikatavoitteisiin.
Pussisolut vaativat enemmän kuin oikeat sähköasetukset. Niiden laminoitu kotelo ei tarjoa samaa rakenteellista tukea kuin jäykkä sylinterimäinen tai prismamainen metallikotelo.
Täydellisen moduulin suunnittelussa tulee ottaa huomioon:
Valmistajan määrittelemä puristus tai kiinnitys
Solujen laajeneminen läpi elämän
Eristys kielekkeiden ja reunojen ympärillä
Suoja puhkaisua ja hankausta vastaan
Virtakiskon joustavuus ja kielekkeen jännitys
Jäähdytyskontakti ja lämpötilan tasaisuus
Valmistustoleranssien vähennys
Epänormaalin turvotuksen havaitseminen
Turvotus voi liittyä ikääntymiseen, korkeaan lämpötilaan, ylilataukseen tai muihin epänormaaleihin olosuhteisiin. Kompressiota ei saa käyttää sähköisesti tai kemiallisesti vaurioituneen solun piilottamiseen.
Jos projektissa käytetään Farasis P76D:tä tai muuta suurikokoista 76Ah NMC-pussikennoa, suunnitteluprosessi tulee aloittaa nykyisestä valmistajan hyväksymästä tietosivusta, joka sisältää tarkan kennoversion ja tuotantoerän.
Vahvista ainakin:
Nimellisjännite ja kapasiteetti
Suurin latausjännite
Suositellut ja absoluuttiset purkausrajat
Vakio- ja maksimilatausvirta
Jatkuva ja pulssipurkausvirta
DC sisäinen vastus
Lämpötilarajat
Solun mitat ja turpoamisvara
Pakkausvaatimukset
Käyttöiän testiolosuhteet
Jos hyväksytyssä erittelyssä on 3,7 V nimellisjännite, 4,20 V maksimilatausjännite ja 2,75 V purkautumisjännite, näitä arvoja voidaan käyttää pakkauslaskelmissa. BMS-kynnykset tulisi sitten kehittää sopivilla marginaaleilla ja varmistaa pakkaustason testauksen avulla.
Yleisiä NMC-asetuksia ei saa koskaan kopioida suoraan tuotantolaitteistoon ilman tätä vahvistusta.
Ennen kuin vapautat NMC-pussikenno-akun, tarkista seuraavat asiat:
Vahvista nykyinen solun tietolehti ja spesifikaatioversio.
Laske nimellis-, maksimi- ja minimipakkausjännite tarkasta sarjamäärästä.
Varmista yhteensopivuus invertterin, moottoriohjaimen, laturin ja DC/DC-muuntimen kanssa.
Ohjelmoi laturin jännite, virta ja pääteolosuhteet.
Määritä BMS-varoitukset, suojakynnykset, viiveet, hystereesi ja palautuslogiikka.
Sisällytä suojausanalyysiin BMS:n ja laturin mittaustoleranssit.
Vahvista jännitteen lasku maksimivirralla, alhaisella SOC:lla ja vähimmäiskäyttölämpötilalla.
Tarkista lämpötila-anturin sijoitus ja lämpökatkaisut.
Varmista, että tasapainotusvirta sopii kennokapasiteetille ja odotettuun epäsopivuuskohtaan.
Kalibroi SoC-arvio lämpötila- ja ikääntymisolosuhteissa.
Testaa avoin johto, ylivirta, oikosulku, ylijännite- ja alijännitesuoja.
Vahvista mekaaninen rajoitus, eristys, kielekkeen tuki ja jäähdytys.
Tallenna solujen jäljitettävyys ja pakkaustason testitiedot.
Useimpien tavanomaisten NMC-pussikennojen nimellisjännite on noin 3,6 V tai 3,7 V. Tarkka arvo riippuu valmistajan testausmenetelmästä ja kennosuunnittelusta.
Monet tavalliset NMC/grafiittikennot käyttävät latauskohteena 4,20 V:ta. Jotkut solumallit käyttävät eri arvoa, joten hyväksytty tietolehti on tarkistettava.
Kennosta riippuen määritetty purkautumisjännite on yleensä noin 2,5 V ja 3,0 V välillä. Normaali järjestelmän katkaisu voidaan asettaa korkeammaksi tehon saatavuuden, kylmän lämpötilan suorituskyvyn tai käyttöiän parantamiseksi.
Ei. Ylijännitekynnys on sovitettava yhteen valitun kennon suurimman sallitun jännitteen, laturin toleranssin, BMS-tarkkuuden ja suojausvasteen kanssa.
Kennon ja pakkausresistanssin läpi kulkeva virta aiheuttaa hetkellisen jännitehäviön. Kylmä lämpötila, alhainen SOC, ikääntyminen ja liitosvastus voivat lisätä tätä painumista.
Ei aktiivisen toiminnan aikana. Tarkka SoC-estimointi yhdistää tavallisesti coulomb-laskennan, jännitteen, lämpötilan, kennomallit ja säännöllisen OCV-korjauksen.
Ei. Laturin on annettava oikea CC/CV-profiili ja latauksen lopetus. BMS valvoo soluja ja tarjoaa itsenäisen suojan epänormaaleja olosuhteita vastaan.
NMC pussikennojen jännitteen hallinnan tulisi alkaa valitun solun hyväksytystä datalehdestä – ei yleisestä Internet-arvojen joukosta.
Arvot, kuten 3,6 V - 3,7 V nimellisjännite, 4,20 V latausjännite ja 2,5 V - 3,0 V purkautumisjännite, ovat hyödyllisiä vertailupisteitä, mutta ne eivät määritä automaattisesti oikeita asetuksia jokaiselle NMC pussikennolle.
Luotettava akkuyksikkö koordinoi kennojen tekniset tiedot, laturin ohjausta, BMS-suojausta, lämpötilan hallintaa, jännitteen laskutestausta, kennojen tasapainotusta ja pussikennojen mekaanista tukea.
Misen toimittaa NMC-pussikennoja ja tukee solujen valintaa, teknisten tietojen tarkistusta, BMS-sovitusta ja mukautetun akkumoduulin kehitystä. Lähetä meille tarvittava pakettijännite, kapasiteetti, jatkuva ja huippuvirta, käyttölämpötila ja käytettävissä olevat asennusmitat aloittaaksesi kennovalintaprosessin.
Suuri energiatiheys ja muototekijän joustavuus NMC pussikenno tekee siitä ensiluokkaisen valinnan sähköajoneuvoihin ja paljon kuluttaviin sovelluksiin. Nämä edut vaativat tinkimätöntä tarkkuutta jännitteenhallinnassa. Jännitemäärittelyjen väärintulkinta johtaa vakaviin seurauksiin myymälässä ja kentällä. Jännitteen laskun huomiotta jättäminen raskaan kuormituksen aikana laukaisee järjestelmän vääriä sammutuksia. Lepojännitteen väärinymmärtäminen aiheuttaa epätarkkoja kapasiteettilukemia. Väärin määritetyt raja-arvot johtavat kiihtyneeseen solun hajoamiseen, mekaaniseen turpoamiseen tai katastrofaaliseen lämpökarkaamiseen.
Siirtyäkseen solujen valinnasta turvalliseen pakkauskokoonpanoon suunnittelutiimien on kohdistettava nimellis-, huippu- ja katkaisujännitteet tarkkojen akunhallintajärjestelmän (BMS) parametrien kanssa. Tämä opas erittelee kriittiset jännitekynnykset, dynaamiset käyttäytymiset ja BMS-kokoonpanot, joita tarvitaan luotettavaan käyttöön. Opit asettamaan tarkat suojausrajat, tulkitsemaan dynaamisen kuormituksen tarkasti ja määrittämään latausprofiileja, jotka tasapainottavat maksimaalisen kapasiteetin ja pitkän aikavälin luotettavuuden.
Tiukat jänniterajat: Normaali NMC-kemia toimii turvallisesti jäykässä 2,5 V (absoluuttinen minimi) - 4,2 V (absoluuttinen maksimi) -ikkunassa; näiden rajojen ylittäminen aiheuttaa peruuttamatonta kemiallista hajoamista.
Dynaamisen kuormituksen huomioitavaa: Jännitteen lasku WOT-kaasun (Wide Open Throttle) tai korkean virranoton aikana on otettava huomioon BMS:n alijännitesuojassa, jotta vältetään häiritsevät laukaisut ja säilytetään solun turvallisuus.
Lepojännite vs. aktiivinen jännite: Liitäntäjännite lukee keinotekoisen korkeaksi heti latauksen jälkeen (pintavaraus) ja vaatii asettumisajan heijastaakseen todellista avoimen piirin jännitettä (OCV).
BMS ei ole neuvoteltavissa: Oikein konfiguroitu BMS, joka käyttää vakiovirta-/vakiojänniteprofiileja (CC/CV) ja tarkkaa ylijännite-/alijännitesuojausta (OVP/UVP), on pakollinen elinkaaren optimoimiseksi ja turvallisuusvaatimusten noudattamiseksi kaikissa litiumkemioissa.
Kompromissit käyttöiässä: Maksimilatausjännitteen rajoittaminen 4,05–4,1 V:iin 4,2 V:n maksimiarvon sijaan voi pidentää NMC-pussikennon käyttöikää eksponentiaalisesti, mikä uhraa vähäisen huippukapasiteetin pitkän aikavälin luotettavuuden vuoksi.
Nimellisjännite edustaa keskimääräistä käyttöjännitettä normaalin purkausjakson aikana. Normaalissa NMC-kemiassa (nikkeli-mangaanikoboltti) tämä arvo on tyypillisesti 3,6 V ja 3,7 V välillä. Määritämme tämän luvun purkamalla täyteen ladattua kennoa kohtuullisella nopeudella, yleensä 0,2 - 0,5 C, ja laskemalla mediaanijännite koko purkauskäyrällä. Tämä mittari toimii perustana kaikille energialaskelmille penkillä.
Käytät nimellisjännitettä akun kokonaisenergian laskemiseen wattitunteina (Wh). Kertomalla nimellisjännite kennon ampeerituntikapasiteetilla (Ah) saadaan kokonaisenergia. Kun rakennat akkupaketteja, skaalaat tätä nimellisjännitettä kytkemällä kennot sarjaan (S) ja rinnan (P). Matematiikka sanelee lopullisen järjestelmäarkkitehtuurin ja komponenttien valinnan.
Katsotaanpa, kuinka tämä skaalautuu pakkaustasolle. 14S-konfiguraatio (14 kennoa sarjassa) tuottaa noin 50,4 V:n (14 x 3,6 V) nimellisjännitteen. Täysin ladattuna tämä pakkaus saavuttaa 58,8 V (14 x 4,2 V). 16S-kokoonpano nostaa nimellisjännitteen 57,6 V:iin, ja latausjännite on enintään 67,2 V. Sinun on suunniteltava moottoriohjaimet, invertterit ja esilatauspiirit käsittelemään tätä koko jännitteen pyyhkäisyä, ei vain nimellisarvoa. Jos mitoit kontaktorit vain 50,4 V:n nimellisarvon perusteella, voit hitsata koskettimet kiinni, kun pakkaus on ladattu täyteen 58,8 V:iin.
Normaalin NMC-kennon absoluuttinen maksimiliitinjännite on 4,20 V. Valmistustoleranssit sallivat yleensä tiukan vaihtelun ± 0,05 V per kenno. Jännitteen työntäminen tämän kovan rajan yli laukaisee välittömän ja peruuttamattoman kemiallisen hajoamisen soluarkkitehtuurissa. Et voi luottaa pelkästään laturin näyttöön; sinun on tarkistettava kennokielekkeiden napojen jännite kalibroidulla yleismittarilla paketin alkutasapainotusvaiheen aikana.
Pintavaraus luo tilapäisen lepojänniteilmiön. Välittömästi latausjakson jälkeen päätejännite on keinotekoisen korkea. Sisäinen kemia vaatii asettumisjakson, usein useita tunteja, saavuttaakseen tasapainon. Vasta tämän lepovaiheen jälkeen yleismittari näyttää todellisen avoimen piirin jännitteen (OCV). BMS:n kalibrointi välittömän latauksen jälkeisen jännitteen perusteella johtaa epätarkkoihin SoC (State of Charge) -arvioihin ja ennenaikaisiin tasapainotuslaukaisuihin.
Ylihinnoittelu sisältää vakavia käyttöönottoriskejä. 4,2 V:n ylittäminen aiheuttaa anodin litiumpinnoituksen. Elektrolyytti alkaa hapettua, jolloin syntyy kaasua. Koska pussisoluista puuttuu jäykkä sylinterimäinen kotelo, tämä kaasun muodostuminen johtaa suoraan mekaaniseen turpoamiseen. Turvonneet solut kohdistavat painetta viereisiin soluihin vaarantaen koko moduulin rakenteellisen eheyden ja mahdollisesti rikkoen alumiinilaminaattipussin.
Insinööreillä on selkeä arviointiulottuvuus enimmäislatausrajojen suhteen. Lataaminen täyteen 4,2 V:iin poistaa 100 % nimelliskapasiteetista, mutta korostaa sisäistä kemiaa. Latauksen rajoittaminen 4,0 V:iin tai 4,1 V:iin kaappaa noin 80–90 % kapasiteetista. Tämä pieni kantaman pieneneminen vähentää merkittävästi mekaanista rasitusta ja pidentää pakkauksen yleistä käyttöikää. Kiinteissä säilytyssovelluksissa tämä kompromissi kannattaa melkein aina tehdä.
Purkauksen katkaisujännite merkitsee toiminnan absoluuttista alarajaa. Tällä kynnysarvolla solun katsotaan olevan täysin tyhjentynyt, ja lataustila on 0 %. NMC-kemian osalta valmistajat määrittävät tämän rajan tyypillisesti 2,5–2,8 V:n välillä kuormitettuna. Energian talteenotto tämän pisteen alapuolella tarjoaa merkityksettömän lisäajan, mutta tuo mukanaan valtavia kemiallisia riskejä.
Purkauskäyrässä on selkeä 'polvi' noin 3,2V. Tämän pisteen alapuolella jännite putoaa kalliolta. 3,0 V ja 2,5 V välissä ei ole käytännössä lainkaan käytettävissä olevaa energiaa. Kennon työntäminen tälle syväpurkausvyöhykkeelle on vaarallista ja haitallista.
Syväpurkaus alle 2,5 V käynnistää kuparin liukenemisen. Anodin kuparivirran kerääjä alkaa hajota ja liukenee elektrolyyttiin. Kun lataat kennoa myöhemmin, nämä liuenneet kupari-ionit saostuvat ulos. Ne muodostavat metallisia dendriittejä, jotka lävistävät erottimen.
Tämä aiheuttaa sisäisiä oikosulkuja. Syväpurkauksesta vaurioitunut solu saattaa näyttää toimivan normaalisti useiden syklien ajan ennen kuin se äkillisesti epäonnistuu. Pysyvä kapasiteetin menetys on taattu. Tämän estämiseksi järjestelmän suunnittelijoiden on valvottava tiukat pienjännitekatkaisut sekä laitteisto- että ohjelmistotasolla, jotta BMS katkaisee kuorman fyysisesti ennen kuin kennot saavuttavat tämän kriittisen kynnyksen.
Sisäinen vastus (IR) aiheuttaa jännitteen laskun tunnetun ilmiön suurvirtapurkaustapahtumien aikana. Kun sähköajoneuvon kuljettaja vaatii Wide Open Throttle (WOT), moottori vetää massiivisen ampeerin akusta. Ohmin lain mukaan tämä suuri virta, joka moninkertaistuu kennon sisäistä vastusta vastaan, johtaa välittömään jännitteen pudotukseen liittimissä.
Sinun on määritettävä hyväksyttävä lasku, jotta voit suunnitella kestävän järjestelmän. Katsotaanpa käytännön laskelmia. Jos kennon sisäinen vastus on 2 milliohmia (0,002 ohmia) ja vedät 100 ampeeria, jännitteen lasku on V = I * R = 100 * 0,002 = 0,2 V. WOT-tapahtuman aikana tilapäinen 0,2 V:n pudotus 0,4 V:iin per solu on täysin tyypillistä. Tarkka suuruus riippuu suuresti vaaditusta C-nopeudesta ja kennon sisäisestä tasavirtaresistanssista (DCIR). Tehokkaat kennot, joissa on paksummat kielekkeet ja optimoitu kemia, osoittavat vähemmän painumista.
Tämä luo monimutkaisen ongelmakehyksen BMS-ohjelmointiin. Järjestelmän on erotettava toisistaan todella tyhjentynyt kenno ja tilapäinen jännitteen pudotus raskaan kuormituksen aikana. Jos BMS luottaa kovaan, hetkelliseen jännitteen katkaisuun, WOT-tapahtuma 30 %:n SoC:ssa saattaa vetää liittimen jännitteen alle 2,8 V:n. Tämä laukaisee järjestelmän ennenaikaisen ja vaarallisen sammutuksen ajon aikana. Sinun on otettava käyttöön viivästetty suojauskynnys hallitaksesi tätä dynaamista toimintaa.
NMC-kemialla on selkeä, epälineaarinen purkauskäyrä. Tämä leveä, kalteva käyrä eroaa jyrkästi LiFePO4-akkujen erittäin tasaisesta purkausprofiilista. NMC-käyrän kalteva luonne helpottaa jonkin verran jäljellä olevan kapasiteetin arvioimista pelkän jännitteen perusteella, mutta vain tiukoissa lepoolosuhteissa.
Käyrässä on pitkä tasannealue noin 3,9 V ja 3,4 V välillä. Tässä ikkunassa jännite laskee hitaasti ja tasaisesti kennon purkauduttua. Yläpäässä (4,2 V - 3,9 V) ja alapäässä (3,4 V - 2,8 V) jännitehäviö on jyrkkä ja nopea. Tämä epälineaarinen käyttäytyminen vaikeuttaa reaaliaikaista kapasiteetin seurantaa.
| Likimääräinen lataustila (SoC) | avoimen lepovirran jännitteen (OCV) | purkauskäyrän vaihe |
|---|---|---|
| 100 % | 4,20V | Jyrkkä pudotus |
| 80 % | 3,95V | Tasangolle saapuminen |
| 50 % | 3,70V | Keskitasango (nimellinen) |
| 20 % | 3,45V | Poistumassa tasangosta |
| 0 % | 2,80 V - 3,00 V | Jyrkkä pudotus (katkaisu) |
Pelkästään jännitteen luottaminen SoC-arvioinnissa ei riitä aktiivisille NMC-kennoille. Koska jännite laskee kuormituksen alaisena ja pomppii levon aikana, yksinkertainen jännitteenhakutaulukko näyttää villit vaihtelut käytön aikana. Sinun on käytettävä kulonilaskentaa BMS:ssä. Coulombin laskenta mittaa tarkan virran, joka virtaa pakkaukseen ja sieltä ulos, integroimalla nämä tiedot ajan mittaan erittäin tarkan ja vakaan SoC-prosentin saamiseksi.
Analysoimalla Farasis P76D pussisolujen tekniset tiedot tarjoavat selkeän vertailukohdan korkean kapasiteetin NMC-teknologialle. Tämä erityinen kenno tarjoaa huomattavan 76 Ah:n kapasiteetin, mikä tekee siitä ihanteellisen paljon energiaa vaativiin moduulirakenteisiin. Jänniteparametrit vastaavat huipputason NMC-kemian standardeja.
Nimellisjännite on 3,7 V, mikä osoittaa vankkaa tasannealuetta purkauksen aikana. Suositeltu latausraja on tiukasti rajoitettu 4,2 V:iin, kun taas vakiopurkauksen katkaisu on asetettu 2,75 V:iin. Nämä arvot tuottavat poikkeuksellisia energiatiheysmittauksia, joiden avulla insinöörit voivat pakata enimmäiskilowattituntia rajoitettuun fyysiseen jalanjälkiin. Näiden kennojen leveät kielekkeet on erityisesti suunniteltu kestämään suuria jatkuvia purkausvirtoja ja minimoimaan paikallisen kuumennuksen.
Farasis P76D:n lämpöominaisuudet ja purkausominaisuudet sopivat täydellisesti sähköautojen voimansiirtojen ja vaativien energian varastointisovellusten menestyskriteerien kanssa. Suuri kapasiteetti solua kohti vähentää pakkauksessa tarvittavien rinnakkaisten yhteyksien määrää. Tämä yksinkertaistaa virtakiskoarkkitehtuuria, vähentää tarvittavien laserhitsausten määrää ja eliminoi mahdolliset vikakohdat.
Suurikokoisten pussisolujen käyttö aiheuttaa kuitenkin erityisiä mekaanisia rajoituksia. Pussikennot laajenevat ja supistuvat luonnollisesti normaaleissa lataus- ja purkujaksoissa. Moduulikoteloon on asennettava suunnitellut puristuslevyt ja vaahtomuovityynyt. Oikea mekaaninen puristus hallitsee tätä normaalia laajenemista, estää sisäkerrosten delaminaatiota ja ylläpitää optimaalista kontaktia elektrodien ja erottimen välillä. Ilman riittävää puristusta sisäinen vastus nousee tasaisesti solun ikääntyessä.
Tarkkojen BMS-asetusarvojen määrittäminen on kriittinen ratkaisu lähestymistapa NMC-kemiaan. Et voi luottaa tehdasasetuksiin; sinun on räätälöitävä kynnysarvot tietyn solun tietosivun mukaan. Oikea konfigurointi hyödyntää porrastettua lähestymistapaa, joka hyödyntää sekä hälytystasoja että kiinteän katkaisun tasoja.
OVP-hälytyskynnys: Aseta arvoon ~4,15 V. BMS laukaisee varoituksen ja voi käynnistää tasapainotuksen tai pyytää latausvirran vähennystä laturista CAN-väylän kautta.
OVP Disconnect Threshold: Aseta tiukasti 4,25 V:iin. BMS avaa kontaktorin ja katkaisee latausvirran fyysisesti katastrofaalisen ylilatauksen estämiseksi.
UVP-hälytyskynnys: Aseta arvoon ~3,0 V. Järjestelmä varoittaa käyttäjää alhaisesta kapasiteetista ja saattaa rajoittaa moottorin vääntömomenttia rajoittaakseen virrankulutusta.
UVP-katkaisukynnys: Aseta 2,7 V ja 2,8 V välille. BMS sulkee poistopolun kokonaan estääkseen kuparin liukenemisen.
Sinun on määritettävä viiveajastimet näille UVP-asetuksille. Tyypillinen 2–5 sekunnin viive estää ohimenevää jännitteen laskua WOT-tapahtumien aikana laukaisemasta häiritsevää katkaisua. Jos jännite putoaa alle 2,7 V vain 500 millisekunniksi kovan kiihdytyksen aikana, ajastin estää sammutuksen. Jos jännite pysyy alle 2,7 V täydet 3 sekuntia, BMS tunnistaa todella tyhjentyneen kennon ja avaa kontaktorin.
Solujen tasapainotus varmistaa, että kaikki sarjan solut saavuttavat maksimilatauksensa samanaikaisesti. Ilman tasapainotusta pienimmän kapasiteetin omaava kenno sanelee koko paketin käyttöenergian. Sinun on valittava aktiivisen ja passiivisen tasapainotusstrategioiden välillä pakkauskoon ja käyttötarkoituksen mukaan.
Passiivinen tasapainotus poistaa ylimääräisen jännitteen korkeimmin varautuneista kennoista reitittämällä virran ohitusvastusten läpi ja haihduttaa energiaa lämpönä. Hyvin sovitetuille, laadukkaille NMC-pussikennoille passiivinen tasapainotus riittää tyypillisesti. Tasapainotusvirta on yleensä pieni, 50 mA - 200 mA. Muista, että 50 mA:n vuotovastus kestää päiviä tasapainottaa vakavasti epätasapainossa oleva 76 Ah:n kenno, minkä vuoksi alustan ylätasapainotus on kriittinen ennen lopullista pakkauksen kokoamista.
BMS:n on aloitettava passiivinen tasapainotus vain lähellä latausjakson huippua, tyypillisesti yli 4,0 V per kenno. Kennojen tasapainottaminen purkauskäyrän tasaisen osan aikana (noin 3,6 V) on erittäin riskialtista. Koska jännite-erot tasangolla ovat minimaaliset, BMS voi tulkita pienet sisäisen resistanssin vaihtelut väärin kapasiteetin epätasapainoiksi, mikä johtaa vääriin ja haitallisiin tasapainotustoimintoihin.
Jännitekynnokset eivät ole staattisia; niitä on säädettävä dynaamisesti ympäristön ja kennon sisäisten lämpötilojen perusteella. Vankka BMS käyttää useita termistoreja, jotka on sijoitettu suoraan kennokielekkeitä ja pussien runkoja vasten reaaliaikaisten lämpötietojen seuraamiseksi. Termistorien sijoittaminen kiskoille tarjoaa nopeimman vasteajan suurvirtalämmityksen havaitsemiseen.
NMC-kennojen lataaminen pakkasessa (0 °C) tai sen alapuolella aiheuttaa vakavan toteutusriskin. Alhaisissa lämpötiloissa litiumionien interkaloituminen grafiittianodiin hidastuu huomattavasti. Jos käytät tavallisia latausvirtoja jäätymislämpötiloissa, litiumionit eivät pääse tunkeutumaan anodin läpi tarpeeksi nopeasti. Ne kerääntyvät pinnalle aiheuttaen pysyvän litiumpinnoituksen.
Tämän estämiseksi BMS:n on valvottava tiukkoja lämpörajoja. Alle 5 °C:n lämpötilassa BMS:n pitäisi merkittävästi alentaa sallittua latausvirtaa. 0°C:ssa tai sen alapuolella BMS:n on katkaistava latausvirta kokonaan ja silti sallittava matalan nopeuden purkautuminen. Korkean lämpötilan rajat ovat yhtä tärkeitä; lataus ja purkaminen tulee kytkeä pois päältä, jos kennon lämpötila ylittää 60 °C, jotta vältetään lämpökarkailu. Aktiiviset nestejäähdytysjärjestelmät tulee integroida BMS:ään, jotta pakkaus pysyy optimaalisessa 20–35 °C:n ikkunassa.
Korkeatasoiset NMC-paketit vaativat tiukan vakiovirran/vakiojännitteen (CC/CV) latausprofiilin. Tämä kaksivaiheinen prosessi varmistaa turvallisen, täydellisen latauksen ylittämättä enimmäisjänniterajoja. Sinun on ohjelmoitava latauslaitteistosi noudattamaan tätä tarkkaa järjestystä.
Bulk Stagen (CC) aikana laturi toimittaa jatkuvan, suurimman sallitun virran akkuun. Jännite nousee tasaisesti, kun pakkaus imee energiaa. Tämä vaihe jatkuu, kunnes pakkauksen korkein kenno saavuttaa tavoiteabsorptiojännitteen, tyypillisesti 4,2 V. CC-vaihe tuottaa noin 80–90 % kokonaislatauksesta. Suuremman sisäisen resistanssin omaavat kennot saavuttavat tämän jännitekynnyksen aikaisemmin, jolloin laturi siirtyy seuraavaan vaiheeseen ennenaikaisesti.
Kun tavoitejännite on saavutettu, laturi siirtyy absorbointivaiheeseen (CV). Laturi pitää jännitteen täysin vakiona 4,2V. Kun kenno saavuttaa täydellisen kyllästymisen, sen sisäinen vastus työntyy taaksepäin, mikä saa hyväksytyn virran luonnollisesti pienenemään. Latauksen lopettaminen tämän nykyisen kartion perusteella on kriittinen. Latausjakson tulisi päättyä kokonaan, kun virta laskee ennalta määrätylle kynnysarvolle, yleensä 0,05 C. Kennon pitäminen 4,2 V jännitteellä rajoituksetta aiheuttaa mikroylilatauksen ja nopean hajoamisen.
Tavoitelatausjännitteen asettaminen vaatii päätöskehyksen, joka perustuu erityisiin sovellustavoitteisiisi. Sinun on arvioitava kompromissi absoluuttisen enimmäisalueen ja kokonaisenergian käyttöiän aikana.
| Tavoitelatausjännitteen | käyttökapasiteetti sykliä kohti | Arvioitu syklin käyttöikä | Ensisijainen käyttötapaus |
|---|---|---|---|
| 4,20V | 100 % | 500 - 800 kierrosta | Suorituskykyiset sähköautot, droonit |
| 4.10V | ~90 % | 1 200 - 1 500 kiertoa | Lähiliikenteen sähköautot, laiva |
| 4,05V | ~80 % | 2000+ sykliä | Verkkovarasto, aurinkopankit |
NMC-paketin lataaminen 4,2 V:iin tarjoaa maksimaalisen välittömän kantaman, mutta rasittaa katodirakennetta, mikä lyhentää käyttöikää. Tavoitejännitteen alentaminen 4,05 V:iin uhraa kapasiteetista ylimmät 20 %. Tämä kemiallisen rasituksen väheneminen voi kuitenkin helposti kaksin- tai kolminkertaistaa pakkauksen koko käyttöiän. Kiinteässä varastoinnissa tai sovelluksissa, joissa päivittäinen maksimikantama ei ole kriittinen, latausjännitteen alentaminen tuottaa huomattavasti ylivoimaisen kokonaisenergian käyttöiän aikana.
NMC-kemian turvallinen ja tehokas käyttöönotto riippuu 2,5–4,2 V:n toimintaikkunan tiukasta noudattamisesta. Todellinen järjestelmän luotettavuus edellyttää dynaamista BMS-konfiguraatiota, joka ottaa aktiivisesti huomioon jännitteen laskun, lämpötilan vaihtelut ja tietyt elinkaaren tavoitteet. Laitteiston valinnan ja ohjelmistoparametrien on toimittava täydellisessä synkronoinnissa.
Varmista akkujärjestelmän suunnittelu noudattamalla seuraavia toimivia vaiheita:
Tarkista solusi valmistajan tietolomakkeista tarkat DC-sisäresistanssit ja jatkuvan C-nopeuden enimmäisrajat tietyille moduuleillesi.
Määrittele sovelluksesi elinkaaren vaatimukset kiinteän tavoitelatausjännitteen määrittämiseksi valitsemalla 4,2 V maksimikapasiteettia tai 4,05 V pidentää käyttöikää.
Ohjelmoi BMS 3 sekunnin viiveellä alijännitesuojakynnykselle estääksesi häiritsevän laukaisun suurvirtakiihdytystapahtumien aikana.
Muodosta CC/CV-latausprofiilisi prototyyppi simuloiduissa kuormitusolosuhteissa varmistaaksesi, että latauksen päättäminen tapahtuu tarkasti 0,05 C:n virran kartiolla.
Erikoistunut tekninen tuki solun valintaan ja järjestelmäarkkitehtuuriin liittyen, ota yhteyttä BMS-parametrien kohdistamiseksi huipputason laitteistoon.
V: Absoluuttinen maksimiliitinjännite on 4,20 V per kenno. Tämän rajan ylittäminen aiheuttaa peruuttamattomia kemiallisia vaurioita, kuten litiumpinnoitusta, elektrolyytin hapettumista, kaasun muodostusta ja pussin mekaanista turpoamista.
V: Turvallinen alaraja on tyypillisesti 2,5–2,8 V kuormitettuna. Alle 2,5 V:n purkautuminen aiheuttaa anodin kuparivirran kerääjän hajoamisen, mikä johtaa sisäisiin oikosulkuihin ja pysyvään kapasiteetin menettämiseen.
V: Raskaan kuormituksen, kuten WOT:n, aikana tilapäinen jännitteen lasku 0,2–0,4 V per kenno on normaalia. Tarkka pudotus riippuu kennon sisäisestä resistanssista ja ominaisvirrankulutuksesta. BMS-viiveiden pitäisi estää tätä laskua käynnistämästä sammutusta.
V: Tämä johtuu pintavarauksesta. Kennon sisällä tapahtuvat kemialliset reaktiot vaativat aikaa saavuttaakseen tasapainon latausvirran pysähtymisen jälkeen. Jännite asettuu luonnollisesti todelliseen avoimen piirin jännitteeseen (OCV) useiden tuntien aikana.
V: Lataus 4,2 V:iin rasittaa katodirakennetta maksimaalisesti. Rajoittamalla huippulatauksen 4,05 V:iin tai 4,1 V:iin vähennät tätä kemiallista ja mekaanista rasitusta. Tämä uhraa pienen määrän käyttökapasiteettia, mutta voi kaksinkertaistaa akun kestävien latausjaksojen kokonaismäärän.
