三元鋰電池的壽命真的那么長嗎?
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-10 22:19
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三元鋰電池的壽命真的那么長嗎?
隨著新能源汽車的行駛里程有限，如何提高整個市場的行駛里程受到影響。在電池行業(yè)，三元鋰電池憑借諸多優(yōu)勢迅速占領(lǐng)3C、汽車等市場，逐步取代傳統(tǒng)的鉛酸電池。對于傳統(tǒng)電池來說，三元鋰電池具有壽命長、節(jié)能、環(huán)保、無污染、維修費用低、充放電完全、重量輕等優(yōu)點，在一些宣傳材料中，有人認為三元鋰電池壽命長，真的是這樣嗎?它經(jīng)歷了多少個循環(huán)?讓我們揭開真相吧。
什么是三元鋰電池?
在自然界中，鋰是原子質(zhì)量最小的最輕的金屬。鋰具有活性化學(xué)性質(zhì)，易失電子，易被氧化成鋰離子。標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-3.045v，電化學(xué)當(dāng)量為0.26g/Ah。三元鋰電池是一種以鎳、鈷、錳三種過渡金屬氧化物為正極材料的二次鋰電池。它完全集成的鎳鈷酸鋰循環(huán)性能好,高容量的酸鋰和錳酸鋰的高安全性和低成本等,用分子雜交,摻雜,涂層和表面改性方法,如合成復(fù)合鋰鎳鈷錳氧化物、多元素協(xié)同作用是目前被廣泛研究和應(yīng)用的鋰離子可充電電池。
理論上的預(yù)期壽命只有中等
三元鋰電池的使用壽命在一定程度上是按容量衰減程度的比例計算的，直接到容量結(jié)束時的壽命為零。行業(yè)算法一般是鋰電池三元充電后放電，這被稱為循環(huán)壽命。在使用過程中，鋰電池內(nèi)部會發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致電池容量下降，如使用不當(dāng)，或使用溫度極高或過低。例如，電解液的分解、活性物質(zhì)的失活、正極和負極結(jié)構(gòu)的坍塌導(dǎo)致鋰離子包埋和脫包埋的減少。實驗表明，放電速率越高，容量衰減越快，放電電流越小，電池電壓越接近平衡電壓，釋放的能量越大。
1200年三元鋰電池壽命理論完全充電和放電,這是完全循環(huán)壽命,根據(jù)使用頻率,一旦三天完全充電和放電,完全充放電120次,三元鋰電池使用壽命10年,即使在使用過程中損失或減少充放電的天數(shù),也可以達到八年,注意,這里是說,生命的能力,經(jīng)過8年的三元鋰電池容量將超過60%，這是標(biāo)準(zhǔn)。
在商用可充電鋰電池中，三元鋰電池的理論壽命處于中等水平。磷酸鐵鋰大約有2000個循環(huán)，而鈦酸鋰據(jù)說有10000個循環(huán)。目前主流電池制造商承諾超過500次(標(biāo)準(zhǔn)條件下的充電和放電)規(guī)范的三元細胞,但細胞制成一個電池包后,由于一致性問題,主要是因為電壓和內(nèi)阻不能完全相同,其循環(huán)壽命約為400次。廠家建議SOC使用窗口為10%~90%，不建議進行深度充放電，否則會對電池的正極和負極結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷。如果采用淺充淺放的計算方法，則循環(huán)壽命至少為1000倍。此外，如果鋰電池在高功率比和高溫環(huán)境下定期放電，電池壽命將下降到200倍以下。
