鋰離子電池生命循環(huán)周期次數(shù)是多少？鋰電池充電過(guò)程詳解
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-09-05 09:43
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依據(jù)充電電池品質(zhì)和鋰電池材料，明確鋰離子電池生命循環(huán)次數(shù)：
一、三元材料鋰離子電池約可循環(huán)800次。
二、磷酸鐵鋰電池的循環(huán)系統(tǒng)頻次約為2500次。
三、充電電池循環(huán)系統(tǒng)頻次與偽劣充電電池有差別，偽劣充電電池是依據(jù)充電電池生產(chǎn)商說(shuō)明書(shū)上的循環(huán)系統(tǒng)頻次設(shè)計(jì)制作生產(chǎn)制造的，而偽劣充電電池的循環(huán)系統(tǒng)頻次有時(shí)候很有可能不容易出現(xiàn)在邊50次之內(nèi)。
三元鋰電池的基礎(chǔ)理論使用壽命約為800次循環(huán)系統(tǒng)，在商業(yè)化的可充鋰電池中屬中等偏上。磷酸鐵鋰電池大概有2000次，而鈦酸鋰可完成10000次循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)今鋰電池的流行生產(chǎn)商在她們的三元芯規(guī)格型號(hào)中服務(wù)承諾要超出500次之上，但鋰電池芯在配組做成鋰電池包后，由于一致性難題，很重要的一點(diǎn)是工作電壓和內(nèi)電阻不可以完全一致，循環(huán)系統(tǒng)使用壽命約為400次。
一般狀況下，三元鋰電池的循環(huán)系統(tǒng)頻次在500~1000次上下，假定新能源車(chē)在一次詳細(xì)的循環(huán)系統(tǒng)中行車(chē)300km，那也就代表著15~三十萬(wàn)千米以后，充電電池的循環(huán)系統(tǒng)頻次將耗盡。
有很多要素危害著鋰電池的循環(huán)系統(tǒng)使用壽命，但其中在的直接原因，是參加動(dòng)能傳送的磷酸鐵鋰總數(shù)持續(xù)降低。必須強(qiáng)調(diào)的是，充電電池中的鋰元素總產(chǎn)量并沒(méi)有降低，只是活性了越來(lái)越少的磷酸鐵鋰，他們被限定別處或主題活動(dòng)的安全通道中，沒(méi)法隨意參加循環(huán)系統(tǒng)蓄電池充電全過(guò)程。因此，大家只需弄清楚了這種本應(yīng)參加氧化還原反應(yīng)反映的磷酸鐵鋰的動(dòng)向，就能弄清楚容積降低的原理，也就能有目的性地采取一定的有效措施，減緩鋰電池容積降低的發(fā)展趨勢(shì)，增加其循環(huán)系統(tǒng)使用壽命。
鋰離子電池最適合的充電過(guò)程可以分為四個(gè)階段：涓流充電、恒流充電、恒壓充電以及充電終止。
階段1：涓流充電——涓流充電用來(lái)先對(duì)完全放電的電池單元進(jìn)行預(yù)充（恢復(fù)性充電）。在電池電壓低于3V左右時(shí)，先采用最大0.1C的恒定電流對(duì)電池進(jìn)行充電。
階段2：恒流充電——當(dāng)電池電壓上升到涓流充電閾值以上時(shí)，提高充電電流進(jìn)行恒流充電。恒流充電的電流在0.2C至 1.0C之間。恒流充電時(shí)的電流并不要求十分精確，準(zhǔn)恒定電流也可以。
在線(xiàn)性充電器設(shè)計(jì)中，電流經(jīng)常隨著電池電壓的上升而上升，以盡量減輕傳輸晶體管上的散熱問(wèn)題。大于1C的恒流充電并不會(huì)縮短整個(gè)充電周期時(shí)間，因此這種做法不可取。
當(dāng)以更高電流充電時(shí)，由于電極反應(yīng)的過(guò)壓以及電池內(nèi)部阻抗上的電壓上升，電池電壓會(huì)更快速地上升。恒流充電階段會(huì)變短，但由于下面恒壓充電階段的時(shí)間會(huì)相應(yīng)增加，因此總的充電周期時(shí)間并不會(huì)縮短。
階段3：恒壓充電—— 當(dāng)電池電壓上升到4.2V時(shí)，恒流充電結(jié)束，開(kāi)始恒壓充電階段。為使性能達(dá)到最佳，穩(wěn)壓容差應(yīng)當(dāng)優(yōu)于+1%。
階段4：充電終止——與鎳電池不同，并不建議對(duì)鋰離子電池連續(xù)涓流充電。連續(xù)涓流充電會(huì)導(dǎo)致金屬鋰出現(xiàn)極板電鍍效應(yīng)。這會(huì)使電池不穩(wěn)定，并且有可能導(dǎo)致突然的自動(dòng)快速解體。
有兩種典型的充電終止方法：采用最小充電電流判斷或采用定時(shí)器（或者兩者的結(jié)合）。最小電流法監(jiān)視恒壓充電階段的充電電流，并在充電電流減小到0.02C至0.07C范圍時(shí)終止充電。第二種方法從恒壓充電階段開(kāi)始時(shí)計(jì)時(shí)，持續(xù)充電兩個(gè)小時(shí)后終止充電過(guò)程。
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