什么是三元鋰電池？三元鋰電池的使用壽命是多久？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-06-17 15:58
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什么是三元鋰電池？
在自然界中，鋰元素是最輕的，原子質(zhì)量最小的金屬，它的原子量為6.94g/mol，ρ=0.53g/cm3。鋰化學(xué)性質(zhì)活潑，極易失去電子被氧化為Li+，因此標(biāo)準(zhǔn)電極電位最負，為-3.045 V，電化學(xué)當(dāng)量最小，為0.26 g/Ah，鋰元素的這些特點決定了它是一種具有很高比能量的材料。三元鋰電池是指采用鎳鈷錳三種過渡金屬氧化物為正極材料的鋰二次電池。它充分綜合了鈷酸鋰良好的循環(huán)性能、鎳酸鋰的高比容量和錳酸鋰的高安全性及低成本等特點，利用分子水平混合、摻雜、包覆和表面修飾等方法合成鎳鈷錳等多元素協(xié)同的復(fù)合嵌鋰氧化物。是目前被廣泛研究和應(yīng)用的一種鋰離子可充電電池。
三元鋰電池壽命是多久_三元鋰電池壽命問題解析
三元鋰電池壽命解析
所謂鋰電池壽命是指電池在使用過一段時間后，容量衰減為標(biāo)稱容量（室溫25℃，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，且以0.2C放電的電池容量）的70%，即可認為壽命終止。行業(yè)內(nèi)一般以鋰電池滿充滿放的循環(huán)次數(shù)來計算循環(huán)壽命。在使用的過程中，鋰電池內(nèi)部會發(fā)生不可逆的電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致容量下降，比如電解液的分解，活性材料的失活，正負極結(jié)構(gòu)的坍塌導(dǎo)致鋰離子嵌入和脫嵌的數(shù)量減少等等。實驗標(biāo)明，更高倍率的放電會導(dǎo)致容量更快的衰減，如果放電電流較低，電池電壓會接近平衡電壓，能釋放出更多的能量。
目前，三元鋰離子電池的市場價格要高于液態(tài)鋰離子電池，相對于液態(tài)鋰離子電池，其壽命長，安全性能良好，相信在不久的將來會有很大的上升空間。
三元鋰電池壽命是多久
如果在高溫環(huán)境中使用鋰離子電池，比如350C以上的溫度，電池儲存的電量將會持續(xù)減少，由此導(dǎo)致電池的使用壽命不會像在常溫環(huán)境工作中的時間那么長。在這種高溫環(huán)境下給電池充電，電池將受到很大程度的損傷，由此影響電池的使用壽命。即使在較熱環(huán)境中充電也會對電池造成不同程度的損傷，因此應(yīng)該盡量避免在高溫環(huán)境下給電池充電。如果在低溫環(huán)境下給電池充電，比如低于40C的環(huán)境中，同樣也會給電池造成損壞。
如果長期沒有給三元鋰離子電池充電，會降低其壽命。三元鋰離子電池需要在電子長期保持流動的狀態(tài)下才會達到其理想的使用壽命。三元鋰離子電池在全球的商業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)并不是很成熟，現(xiàn)在所占有的市場份額并不高。
三元鋰電池的理論壽命約為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)說可以達到1萬次循環(huán)。目前主流的電池廠家在其生產(chǎn)的三元電芯規(guī)格書中承諾大于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。廠家推薦SOC使用窗口為10%~90%，不建議進行深度充放電，不然會對電池的正負極結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷，若是以淺充淺放來計算的話，循環(huán)壽命至少有1000次。另外，鋰電池若是經(jīng)常在高倍率和高溫環(huán)境下放電，電池壽命會大幅下降到不足200次。
