三元鋰電池容量衰減的原因具體有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-11 10:55
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三元鋰電池是繼鎘鎳電池、氫鎳電池之后發(fā)展最快的二次電池。鋰離子電池的應(yīng)用很大程度取決于其充放電循環(huán)的穩(wěn)定性,和其它二次電池一樣,鋰電池在循環(huán)過程中容量衰減是不可避免的。
大倍率充放電也會(huì)造成三元鋰電池容量損失，這是因?yàn)檎?fù)極在充放電過程會(huì)發(fā)生體積收縮和膨脹，而充放電電流越大，收縮膨脹越劇烈，應(yīng)力越大，從而正負(fù)極的顆粒在體積快速變化中更容易發(fā)生破裂或者從集流體剝離，導(dǎo)致循環(huán)衰減加快。
溫度絕對(duì)是影響三元鋰電池壽命的關(guān)鍵因素之一，過高的溫度或過低的溫度都會(huì)造成活性鋰離子含量的降低，從而減少鋰電池壽命。
影響三元鋰電池容量衰減的本質(zhì)是可脫嵌鋰離子含量的降低，其因素主要是正負(fù)極材料的結(jié)構(gòu)破壞或失活、電解液的分解、鋰電池的濫用等等。電池的充放電過程是一個(gè)復(fù)雜的電化學(xué)過程，導(dǎo)致電池容量衰減的因素也不是單一的，并且一個(gè)方面的惡化有可能會(huì)引發(fā)其他因素來共同影響電池的容量、循環(huán)性能、能量密度等。
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。磷酸鐵鋰電池約為2000次，而鈦酸鋰據(jù)說可以達(dá)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鋰電池包后，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(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，若是以淺充淺放來計(jì)算的話，循環(huán)壽命至少有1000次。
按照目前三元鋰電池的技術(shù)水平，如果使用得當(dāng)，在電動(dòng)汽車上起碼可以使用5年以上了。如果使用不當(dāng)，則2-3年鋰電池壽命就衰減完了。所謂使用得當(dāng)與否，主要是看三元鋰電池是否能夠遵守淺充淺放的原則，不要過度使用。
三元鋰電池壽命，理論上來講，三元鋰電池壽命是2000次充放電循環(huán)，我們算作一天一充，也能維持5年多。不過實(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%，也就是說充滿電只能跑原來里程的一半。所以如何避免這種情況呢？
