解讀影響三元鋰電池循環(huán)壽命的因素
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-29 13:51
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三元鋰電池能使用多久?影響鋰電池壽命的因素。目前，新能源汽車最主流的鋰電池類型是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。三元鋰電池體積小、容量密度高、耐低溫性能好、循環(huán)性能好，已成為新能源乘用車的主流。理論上，一個(gè)三元鋰電池的壽命是2000次充放電循環(huán)，我們可以算一天一次充電，持續(xù)五年以上。
三元鋰電池是指采用鋰鎳鈷錳或鋰鎳鈷鋁酸鹽三極材料的正極材料，鋰離子電池正極材料有多種，主要有鋰鈷酸、鋰錳酸、鋰鎳酸、三元材料、磷酸鐵鋰等。三元鋰電池的特點(diǎn)是能量密度高，電壓高，所以同等重量的鋰電池組的電池容量。三元鋰電池因其體積小、容量密度大、耐低溫等特點(diǎn)，在新能源汽車中得到了廣泛的應(yīng)用。
三元鋰電池能使用多久?
對(duì)于新能源汽車的鋰電池，其壽命主要以電池充放電的循環(huán)次數(shù)來計(jì)算。一般來說，三元鋰電池的使用壽命只有6 - 10年左右。理論上，三元鋰離子電池一般有2000次的充放電周期，但如果電池在大電流下長時(shí)間放電，或者電池經(jīng)常斷電，電池的壽命就會(huì)大大縮短。
結(jié)合車輛實(shí)際情況，如果電池只能進(jìn)行1000次充放電循環(huán)，說明三元鋰電池已經(jīng)衰減了50%，也就是說，充滿電后只能運(yùn)行一半的原續(xù)航里程。電池壽命結(jié)束時(shí)的額定電流為70%;由于電池的老化是無法逆轉(zhuǎn)的，唯一能做的就是更換電池。
三元鋰電池的循環(huán)次數(shù)約為500 ~ 1000次，三元鋰電池的理論壽命約為800次，磷酸鐵鋰電池的壽命約為2000次。理論上，三元鋰電池的壽命為2000次充放電循環(huán)，壽命超過5年。如果進(jìn)行1000次充放電循環(huán)，三元鋰電池實(shí)際上已經(jīng)衰變了50%，這意味著它在充滿電的情況下只能運(yùn)行原來范圍的一半。此外，優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)還可以延緩三元鋰電池的老化。
目前，主流的鋰電池制造商在其生產(chǎn)的三元電池規(guī)格中承諾500次以上(標(biāo)準(zhǔn)條件下充放電)。然而，電池組裝成電池組后，主要原因是電壓和內(nèi)阻不能完全相同，循環(huán)壽命約為400倍。三元鋰電池經(jīng)過1000次循環(huán)，每3天充一次電，使用壽命可達(dá)8.3年。即使有損失的過程，也可以達(dá)到7年以上。
廠家建議SOC使用窗口為10%-90%，不建議進(jìn)行深度充放電，否則會(huì)對(duì)三元鋰電池的正極和負(fù)極結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷。如果采用淺層裝藥和淺層放電的方法計(jì)算，其循環(huán)壽命至少為1000倍。此外，如果在高功率和高溫下持續(xù)放電，鋰電池的電池壽命可以下降到200次以下。
影響三元鋰電池循環(huán)壽命的因素
1. 設(shè)計(jì)和制造過程的影響
在三元鋰電池的設(shè)計(jì)過程中，材料的選擇是一個(gè)重要的因素。不同材料的性能不同，所研制的電池也不同。正負(fù)極材料配合循環(huán)性能好，電池循環(huán)壽命長。
2. 充電截止電壓的影響
NMC材料的去鋰量與充電截止電壓成正比。也就是說，充電截止電壓越高，NMC材料的去鋰量越大，相應(yīng)的，材料的結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定。提高截止電壓后，材料的產(chǎn)能明顯提高，但材料的遞減率加快。
3.電池環(huán)境影響
三元鋰電池的使用環(huán)境對(duì)其循環(huán)壽命有著重要的影響。
