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关于三元锂电池的生命循环

来源:钜大LARGE    2018-11-07    点击量:192

随着新能源汽车的续航里程受到限制,如何提高续航能力影响了整个市场。而在电池行业,三元锂电池凭借着众多的优势迅速的占领了3C、汽车等市场,并逐渐取代传统铅酸蓄电池。对于传统电池来说,三元锂电池具有寿命长,节能环保无污染,维护成本低,充放电完全,重量轻等等优势,在一些宣传的资料里,有人认为三元锂电池寿命长,真的是这样吗?它的生命循环周期究竟多少?#25991;?让我们来揭开真相。

什么是三元锂电池?

在自然界中,锂元素是最轻的、原子质量最小的金属,锂化学性质活泼,极?#36164;?#21435;电子被氧化为Li+,标准电极电位为-3.045V,电化学当量为0.26g/Ah,锂元素的这些特点决定了它是一种具有很高比能量的材料。三元锂电池是指采用镍钴锰三种过渡金属氧化物为正极材料的锂二次电池。它充分综合了钴酸锂良好的循环性能、镍酸锂的高?#28909;?#37327;和锰酸锂的高安全性及?#32479;?#26412;等特点,利用分子水平混合、掺杂、包覆和表面修饰等方法合成镍钴锰等多元素协同的复合嵌锂氧化物,是目前被广泛研究和应用的一种锂离子可充电电池

理论寿命仅是中等水平

三元锂电池寿命是在使用到一定程度后,容量衰减程度比例所计算的,直接到容量寿命为零终止。?#30340;?#31639;法?#35805;?#26159;三元锂电池充满电之后放电一次,这叫循环寿命。在使用过程中,锂电池内部发生不可逆化学反应会造成电池容量的下降,比如使用不当的情况,或者极高温或者极低温情况?#29575;?#29992;。比如电解液的分解,活性材料的失活,正负极结构的坍塌导致锂离子嵌入和?#20122;?#30340;数量减少等等。实验标明,更高倍率的放电会导致容量更快的衰减,如果放电电流?#31995;停?#30005;池电压会接近平衡电压,能?#22836;?#20986;更多的能量。

生命循环究竟是多长?

三元锂电池理论寿命为1200次完全充放电,也就是完全循环寿命,按使用频率来说,三天一次完全充放电,一年120次完全充放电,三元锂电池使用寿命达到十年,即使使用过程中有损耗或者充放电天数减少,?#37096;梢源?#21040;八年,注意,这里说的是容量寿命,在八年之后三元锂电池的容量还会有百分之六十以上,这是标准性所在。

三元锂电池的理论寿命,在商业化的可充电锂电池中属于中等。磷酸铁锂约为2000次,而钛酸锂据说可?#28304;?#21040;1万次循环。目前主流的电池厂家在其生产的三元电?#31455;?#26684;书中?#20449;?#22823;于500次(标准条件下充放电),但是电芯在配组做成电池包后,由于一致性问题,主要是电压和内阻不可能完全一样,其循环寿命大约为400次。厂家推荐SOC使用窗口为10%~90%,不建议进行深度充放电,不然会对电池的正负极结构造成不可逆的损伤,若是以浅充浅放来计算的话,循环寿命至少有1000次。另外,锂电池若是经常在高倍率和高温环境下放电,电池寿命会大幅下降到不足200次。

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