磷酸鐵鋰電池運(yùn)用壽數(shù)受什么影響?在這篇文章中所談及的磷酸鐵鋰電池是現(xiàn)在較為常見的鋰電池UPS中的一種。磷酸鐵鋰電池因為采用LiFePO4正極材料做成的鋰離子電池價格相對其他類型的鋰離子電池較為廉價,且對環(huán)境環(huán)保無污染,安全穩(wěn)定性高。因為以上例舉以及更多的原因,磷酸鐵鋰電池的應(yīng)用規(guī)劃廣泛。既然我們身邊常見磷酸鐵鋰電池,那么我們對于其各個方面天然也是及其關(guān)心的,今日先讓我們來談一談磷酸鐵鋰電池的運(yùn)用壽數(shù)問題。
鋰電池的老化速度是由溫度和充電狀態(tài)而決定的。下表說明了兩種參數(shù)下電池容量的降低。
溫度 充電 40% 充電100%
0°C 一年后容量98% 一年后容量94%
25°C 一年后容量96% 一年后容量80%
40°C 一年后容量85% 一年后容量65%
60°C 一年后容量75% 三個月后容量60%
由圖可見,高充電狀態(tài)和增加的溫度加快了電池容量的下降。
如果可能的話,盡量將電池充到40%放置于陰涼地方。這樣可以在長時間的保存期內(nèi)使電池自身的保護(hù)電路運(yùn)作。如果充滿電后將電池置于高溫下,這樣會對電池造成極大的損害。(因此當(dāng)我們使用固定電源的時候,此時電池處于滿充狀態(tài),溫度一般是在25-30°C之間,這樣就會損害電池,引起其容量下降)。
磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是現(xiàn)在絕大多數(shù)鋰離子電池運(yùn)用的正極材料。
磷酸鐵鋰電池循環(huán)次數(shù)
磷酸鐵鋰電池循環(huán)5000次剩下容量84%,磷酸鐵鋰電池實驗室1C循環(huán)壽數(shù)在3500次以上,部分到達(dá)5000次以上。
磷酸鐵鋰電池運(yùn)用壽數(shù)影響要素
一、充放電
挑選充電器時,最好運(yùn)用具有正確終止充電設(shè)備(例如防過充時刻設(shè)備、負(fù)電壓差(-dV)切斷充電和防過熱感應(yīng)設(shè)備)的充電器,防止磷酸鐵鋰電池因過充而縮短運(yùn)用壽數(shù)。一般來說,慢速充電較快速充電更能延伸電池的運(yùn)用壽數(shù)。
放電的深度是影響磷酸鐵鋰電池壽數(shù)的主要要素,放電的深度越高,磷酸鐵鋰電池的壽數(shù)就越短。換句話說,只要降低放電深度,就能大幅延伸鋰磷酸鐵鋰電池的運(yùn)用壽數(shù)。因此,我們應(yīng)防止將鋰電池UPS過放至極低的電壓。
把不同電容量、化學(xué)結(jié)構(gòu)或不同充電水平的磷酸鐵鋰電池,以及新舊紛歧的電池混合運(yùn)用時,亦會令磷酸鐵鋰電池放電過多, 甚至?xí)纬煞礃O充電。
假如長期沒有給磷酸鐵鋰電池充電,會降低其壽數(shù)。磷酸鐵鋰電池需要在電子長期保持流動的狀態(tài)下才會到達(dá)其抱負(fù)的運(yùn)用壽數(shù)。
二、 作業(yè)環(huán)境
若磷酸鐵鋰電池長時刻在高溫下運(yùn)用,會令其電極活性衰減,縮短運(yùn)用壽數(shù),所以,盡量保持在適合的操作溫度是延伸磷酸鐵鋰電池壽數(shù)的好方法。
防止機(jī)箱里面塵土堆積,守時保養(yǎng)電源里面的電池。電池的保養(yǎng)也是延伸電池運(yùn)用壽數(shù)的一大要點,塵土堆積是因為電池作業(yè)引發(fā)靜電吸引了塵土,而塵土的堆積會阻止元件的作業(yè),所以守時清理塵土也是很重要的,保證磷酸鐵鋰電池的好的作業(yè)環(huán)境。
電池使用環(huán)境的影響
鋰離子電池的使用環(huán)境對其循環(huán)壽命影響也是非常重要的。其中,環(huán)境溫度是十分重要的因素。環(huán)境溫度過低或過高都會影響鋰電池的循環(huán)壽命。
陳繼濤等研究了C/LiCoO2系鋰離子電池在-20℃條件下的充放電性能。結(jié)果顯示:電池的放電性能在低溫下變差,0.2C放電容量僅為常溫容量的77%,1C放電容量僅為0.2C放電容量的4%。低溫下恒壓充電時間增加,充電性能也明顯惡化。
鋰離子電池在低溫下放電容量減少的主要原因包括:電解液電導(dǎo)率變差、隔膜的潤濕和/或透過性變差、鋰離子的遷移速度變慢、電極/電解液界面上電荷轉(zhuǎn)移速率減緩等。另外,SEI膜的阻抗在低溫下會增大,使鋰離子通過電極/電解液界面的速度變慢。其中SEI膜的阻抗增加的原因是:鋰離子在低溫下從負(fù)極脫出較為容易,嵌入較為困難。充電時金屬鋰會出現(xiàn)并與電解液發(fā)生反應(yīng),形成新的SEI膜覆蓋在原來的SEI膜上,使電池的阻抗增大從而導(dǎo)致電池的容量下降。
依據(jù)實驗成果,磷酸鐵鋰電池的壽數(shù)是跟著與充電次數(shù)增加而不斷衰減的,一般磷酸鐵鋰電池充電次數(shù)是3000-5000次。
我們運(yùn)用電池,關(guān)心電池的運(yùn)用時刻,為了衡量充電電池到底可以運(yùn)用多長時刻這樣一個性能,就規(guī)則了循環(huán)次數(shù)的界說。實踐的用戶運(yùn)用千變?nèi)f化,因為條件不同的實驗是沒有可比性的,要有比較就必須規(guī)范循環(huán)壽數(shù)的界說。磷酸鐵鋰電池運(yùn)用壽數(shù)我們一般能從它的標(biāo)簽上得到它的理論壽數(shù),可是實踐運(yùn)用壽數(shù)一般與理論壽數(shù)是有必定差距的,而杰出的運(yùn)用習(xí)氣,才能使我們的電池壽數(shù)延伸。
通過分析可知,無論在設(shè)計制造還是使用過程中,影響鋰離子電池循環(huán)壽命的因素是多方面的。鋰離子電池的應(yīng)用越來越廣泛,對鋰電池的需求在數(shù)量和質(zhì)量上都提出更高的要求。循環(huán)壽命直接影響鋰離子電池的使用時間和品質(zhì),因此生產(chǎn)者對其影響因素的研究是十分必要的。只有在研發(fā)和生產(chǎn)過程中將影響循環(huán)壽命的各個因素都把握好,企業(yè)才能在激烈的市場競爭中占據(jù)主動地位。消費(fèi)者在使用過程中應(yīng)注意鋰離子電池的特性,根據(jù)說明書的提示正確使用電池。