詳解鋰鐵電池的放電特性及壽命
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-11 11:19
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STL18650的鋰鐵電池(容量為1100mAh)在不同的放電率時(shí)其放電特性如圖2所示。最小的放電率為0.5C，最大的放電率為10C，五種不同的放電率形成一組放電曲線。由圖1中可看出，不管哪一種放電率，其放電過程中電壓是很平坦的(即放電電壓平穩(wěn)，基本保持不變)，只有快到終止放電電壓時(shí)，曲線才向下彎曲(放電量達(dá)到800mAh以后才出現(xiàn)向下彎曲)。在0.5～10C的放電率范圍內(nèi)，輸出電壓大部分在2.7～3.2V范圍內(nèi)變化。這說明該電池有很好的放電特性。
容量為1000mAh的STL18650在不同的溫度條件下(從-20～+40℃)的放電曲線如圖2所示。如果在23℃時(shí)放電容量為100%，則在0℃時(shí)的放電容量降為78%，而在-20℃時(shí)降到65%，在+40℃放電時(shí)其放電容量略大于100%。
STL18650鋰鐵電池可以在-20℃下工作，但輸出能量要降低35%左右。
STL18650的充放電循環(huán)壽命曲線如圖4所示。其充放電循環(huán)的條件是：以1C充電率充電，以2C放電率放電，歷經(jīng)570次充放電循環(huán)。從圖3的特性曲線可看出，在經(jīng)過570次充放電循環(huán)，其放電容量未變，說明該電池有很高的壽命。
過放電到零電壓試驗(yàn)
采用STL18650(1100mAh)的鋰鐵動(dòng)力電池做過放電到零電壓試驗(yàn)。試驗(yàn)條件：用0.5C充電率將1100mAh的STL18650電池充滿，然后用1.0C放電率放電到電池電壓為0C。再將放到0V的電池分兩組：一組存放7天，另一組存放30天;存放到期后再用0.5C充電率充滿，然后用1.0C放電。最后比較兩種零電壓存放期不同的差別。
試驗(yàn)的結(jié)果是，零電壓存放7天后電池?zé)o泄漏，性能良好，容量為100%;存放30天后，無(wú)泄漏、性能良好，容量為98%;存放30天后的電池再做3次充放電循環(huán)，容量又恢復(fù)到100%。
這試驗(yàn)說明該電池即使出現(xiàn)過放電(甚至到0V)，并存放一定時(shí)間，電池也不泄漏、損壞。這是其他種類鋰離子電池不具有的特性。
磷酸鐵鐵鋰電池質(zhì)量比較好的情況下，1衰減量可以控制在5%以內(nèi)，第二年可以在15%以內(nèi)。當(dāng)然，具體也和使用負(fù)荷，使用頻率有關(guān)系，這里只是一個(gè)大概的表述。綜合多種因素，磷酸鐵鐵鋰電池的使用特性大致可以表述為：尺寸相對(duì)較大，低溫性能不好，可以在壽命期內(nèi)保持相對(duì)平緩的衰減速率，一般用8年左右是可以的;但如果在南方使用。磷酸鐵鋰電池的壽命還要比8年更長(zhǎng)一些。
磷酸鐵鋰動(dòng)電池，循環(huán)壽命達(dá)到2000次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電(5小時(shí)率)使用，可達(dá)到2000次。同質(zhì)量的鉛酸電池是“新半年、舊半年、維護(hù)維護(hù)又半年”，最多也就1~1.5年時(shí)間，而磷酸鐵鋰電池在同樣條件下使用，理論壽命將達(dá)到7~8年。綜合考慮，性能價(jià)格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。大電流放電可大電流2C快速充放電，在專用充電器下，1.5C充電40分鐘內(nèi)即可使電池充滿，起動(dòng)電流可達(dá)2C，而鉛酸電池?zé)o此性能。
磷酸鐵鋰電池的壽命比鉛酸電池長(zhǎng)4-5倍，以現(xiàn)在技術(shù)含量比較高的鉛酸電池來(lái)說，壽命達(dá)到5年沒有問題。而鋰電池由于負(fù)極材料石墨存在結(jié)構(gòu)坍塌的問題，即使擱置五年不使用也會(huì)報(bào)廢。
鉛酸蓄電池使用壽命有多長(zhǎng)?
從使用和保養(yǎng)的角度來(lái)說，無(wú)論你是免維護(hù)蓄電池還是普通鉛酸蓄電池，正常使用壽命都在2-3年左右，用得省的話也就是3到4年。國(guó)產(chǎn)單體12V鉛酸蓄電池設(shè)計(jì)浮充壽命為5-8年，但1-2年就已徹底報(bào)廢;無(wú)論任何鉛酸蓄電池(包括國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口)，在使用中總逃脫不了提前報(bào)廢的怪圈。
免維護(hù)蓄電池，顧名思義最大的特點(diǎn)就是“免維護(hù)”。在使用壽命內(nèi)基本不需要補(bǔ)充蒸餾水。它還具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點(diǎn)。當(dāng)然相對(duì)的，它的售價(jià)也會(huì)比普通蓄電池更貴。至于使用壽命，正常情況下免維護(hù)鉛酸蓄電池的建議更換周期為3年左右。
鉛酸蓄電池在進(jìn)行充放電的過程中，在電極板上逐漸產(chǎn)生硫酸鉛晶體。這種現(xiàn)象導(dǎo)致了電池的老化，其表現(xiàn)為：電池充放電困難;電池容量降低;更進(jìn)一步促進(jìn)了電極板的腐蝕降低了電池的使用壽命。
