三元鋰電池組真實(shí)循環(huán)壽命是多久
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-02-22 10:24
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三元鋰電池又被為“三元聚合物鋰電池”，指的是鎳鈷錳酸鋰或者鎳鈷鋁酸鋰作為正極材料的鋰電池。由于三元鋰電池體積更小、能力密度更高、耐低溫，目前正廣泛應(yīng)用于新能源汽車(chē)上，比如我們熟知的特斯拉，旗下所有車(chē)型都是采用了三元鋰電池。
三元鋰電池組真實(shí)循環(huán)壽命是多久？
三元鋰電池組的理論壽命約為800次循環(huán)，在商業(yè)化的可充電鋰電池中屬于中等。磷酸鐵鋰約為2000次，而鈦酸鋰據(jù)說(shuō)可以達(dá)到1萬(wàn)次循環(huán)。目前主流的電池廠(chǎng)家在其生產(chǎn)的三元電芯規(guī)格書(shū)中承諾大于500次（標(biāo)準(zhǔn)條件下充放電），但是電芯在配組做成電池包后，由于一致性問(wèn)題，主要是電壓和內(nèi)阻不可能完全一樣，其循環(huán)壽命大約為400次。
廠(chǎng)家推薦SOC使用窗口為10%~90%，不建議進(jìn)行深度充放電，不然會(huì)對(duì)電池的正負(fù)極結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷，若是以淺充淺放來(lái)計(jì)算的話(huà)，循環(huán)壽命至少有1000次。另外，三元鋰電池組若是經(jīng)常在高倍率和高溫環(huán)境下放電，電池壽命會(huì)大幅下降到不足200次。
從理論上來(lái)講，三元鋰電池組一般能有2000次充放電循環(huán)，不過(guò)如果長(zhǎng)時(shí)間大電流放電，或者經(jīng)常虧電，那電池的使用壽命將會(huì)驟減，我們算作一天一充，也能維持5年多。
不過(guò)實(shí)際上使用與理論還是有區(qū)別的，如果進(jìn)行1000次充放電循環(huán)，實(shí)質(zhì)上三元鋰電池已經(jīng)衰減了50%，也就是說(shuō)充滿(mǎn)電只能跑原來(lái)里程的一半。所以如何避免這種情況呢？隨用隨充，不要把電耗盡才去充電。另外，優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)也能減緩三元鋰電池組衰減。
綜合實(shí)際用車(chē)情況來(lái)看，如果電池只能進(jìn)行1000次充放電循環(huán)，就說(shuō)明三元鋰電池組已經(jīng)衰減了50%，也就是說(shuō)充滿(mǎn)電只能跑原來(lái)里程的一半。而目前認(rèn)為電池壽命終止的標(biāo)稱(chēng)容為70%；由于電池衰減不可以逆，唯一能做的就只有換電池。
三元鋰電池壽命影響的因素
1、設(shè)計(jì)和制造工藝的影響
在電池設(shè)計(jì)過(guò)程中，材料的選擇是重要的因素。不同的材料性能特性不同，所研發(fā)的電池性能也有差距。正負(fù)極材料匹配的循環(huán)性能好，電池的循環(huán)壽命才會(huì)長(zhǎng)。在配料方面，要注意正、負(fù)材料的添加量。
2、充電截止電壓的影響
NMC材料的脫鋰數(shù)量與充電截止電壓成正比，也就是說(shuō)充電截止電壓越高NMC材料的脫鋰量也就越大，相應(yīng)地材料的結(jié)構(gòu)也就越不穩(wěn)定。因此需要根據(jù)三元鋰電池組的設(shè)計(jì)壽命合理選擇充電截止電壓。
3、正負(fù)極壓實(shí)
正負(fù)極壓實(shí)過(guò)高，雖然可以提高電芯的能量密度，但是也會(huì)一定程度上降低材料的循環(huán)性能，從理論來(lái)分析，壓實(shí)越大，相當(dāng)于對(duì)材料的結(jié)構(gòu)破壞越大，而材料的結(jié)構(gòu)是保證鋰離子電池可以循環(huán)使用的基礎(chǔ)即鋰離子電池壽命的周期。
4、使用環(huán)境
三元鋰電池組的使用環(huán)境雖然很廣泛，但是還是有要求的，鋰離子電池對(duì)于溫度是極其敏感的，如果長(zhǎng)期處于冰點(diǎn)以下使用，可能對(duì)電池壽命造成極大影響和危害。
