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行業(yè)資訊

鋰電池生命循環(huán)到底是多少次?怎樣能延長鋰電池使用壽命?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-05-30 13:33    點(diǎn)擊量:
所謂鋰電池壽命是指電池在使用過一段時(shí)間后,容量衰減為標(biāo)稱容量(室溫25℃,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,且以0.2C放電的電池容量)的70%,即可認(rèn)為壽命終止。行業(yè)內(nèi)一般以鋰電池滿充滿放的循環(huán)次數(shù)來計(jì)算循環(huán)壽命。在使用的過程中,鋰電池內(nèi)部會發(fā)生不可逆的電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致容量下降,比如電解液的分解,活性材料的失活,正負(fù)極結(jié)構(gòu)的坍塌導(dǎo)致鋰離子嵌入和脫嵌的數(shù)量減少等等。實(shí)驗(yàn)標(biāo)明,更高倍率的放電會導(dǎo)致容量更快的衰減,如果放電電流較低,電池電壓會接近平衡電壓,能釋放出更多的能量。
 
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)的電芯規(guī)格書中承諾大于500次,但是電芯在配組做成電池包后,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。西安華邁長期制造鋰電池電池組。
 
  在電池行業(yè),三元鋰電池憑借著眾多的優(yōu)勢迅速的占領(lǐng)了市場,并逐漸取代傳統(tǒng)鉛酸蓄電池。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,維護(hù)成本低,充放電完全,重量輕等等優(yōu)勢,總說三元鋰電池壽命長,長到什么程度?
 
  在自然界中,鋰元素是最輕的、原子質(zhì)量最小的金屬,鋰化學(xué)性質(zhì)活潑,極易失去電子被氧化為Li+,標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-3.045V,電化學(xué)當(dāng)量為0.26g/Ah,鋰元素的這些特點(diǎn)決定了它是一種具有很高比能量的材料。三元鋰電池是指采用鎳鈷錳三種過渡金屬氧化物為正極材料的鋰二次電池。它充分綜合了鈷酸鋰良好的循環(huán)性能、鎳酸鋰的高比容量和錳酸鋰的高安全性及低成本等特點(diǎn),利用分子水平混合、摻雜、包覆和表面修飾等方法合成鎳鈷錳等多元素協(xié)同的復(fù)合嵌鋰氧化物,是目前被廣泛研究和應(yīng)用的一種鋰離子可充電電池。
 
  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,不然會對電池的正負(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。另外,鋰電池若是經(jīng)常在高倍率和高溫環(huán)境下放電,電池壽命會大幅下降到不足200次。 澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)昨天發(fā)表研究報(bào)告稱,該機(jī)構(gòu)科學(xué)家發(fā)明了一種更簡單的方法用來延長充電鋰電池的壽命,該機(jī)構(gòu)將這種方式命名為“鹽浴”。
  據(jù)悉,改方法由CSIRO與皇家墨爾本理工大學(xué)、昆士蘭科技大學(xué)合作研究發(fā)現(xiàn)的。根據(jù)CSIRO的研究人員介紹,他們所用的材料是一種離子液,這種離子液也稱常溫熔鹽,是一種透明、無色、無味、且阻燃的獨(dú)特液體,這些材料可以在電極表面形成一層保護(hù)膜,使電池在使用時(shí)保持穩(wěn)定。處理電池的過程和原理為,在電池組裝前,將鋰金屬電極浸沒在含有離子液和鋰鹽的混合電解液中,經(jīng)過這種處理后,不但能延長電池的壽命,而且可以將電池的續(xù)航時(shí)間延長,性能和安全性也能得到一定的增強(qiáng)。
 
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