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一般锂离子电池的寿命可以达到几百次充放电循环吗?

来源:宝鄂实业    2019-05-27 09:17    点击量:
电池和设备的说明书上也经常见到这样的表述。这里的1个充放电循环是指将电池电量用光然后再充满的过程,而不是插上充电器再拔掉就算1次。连续对锂离子电池进行深度充放电,对锂离子电池的寿命是有影响的,上述几百次的数据也是在这样的条件下测得的,但在日常浅度充放电条件下,锂离子电池的寿命其实相当长。此外,锂离子电池放着不用,其容量也会自然损失,主要的影响因素是电压和温度。研究表明,锂离子在完全充电的状态下长时间存放,其容量会发生明显损失。同样的,温度越高,锂离子电池的容量损失就越快,而这种损失是不可逆的,也就是说,电池的容量会永久变小。在0度环境下,电量剩余40%的锂离子电池存放一年后,其容量会损失2%;而在40度环境下,完全充满电的锂离子电池存放一年后,其容量损失高达35%。首先就是注意电池衰减问题,在国际标准下,纯电动汽车电池的使用寿命并不是依靠时间来划定,而是通过循环次数。完整的放完一次电算一次循环,这里要弄懂所谓的完整的放电,而且其中锂元素是在电池反应过程中不可避免出现不可逆的电化学反应造成容量下降,这就叫电池衰减,一般衰减程度到百分之70到百分之80就可以算是一块电池的寿命终结,至少对于纯电动汽车来说,影响有些大了。想要让自己的电池使用时间更长一定要记住不可在极端环境下给汽车充电,就是不能在太热或者太冷的环境下给电池充电,这样对于电池内部的化学物质会加速或者降低反应速度,对于电池的伤害是最大的。
其次就是不要长时间的使电池处于亏电状态,因为作为现在电动汽车市场的主流三元锂电池来说,电池需要电子长期保持在流动状态下,只有这样才能够达到最理想的使用寿命,所以如果长时间使得电动汽车电池处于亏电状态,那么对于电池的寿命是大有影响的。其实对于大多数车主来说都不会让电池长期处于亏电状态,但是对于一些家里有2辆车的朋友来说,这点就需要注意了,如果长时间不开,也要勤查看电池是否有电。此外,在东北的冬天,车主也需要注意,因为车很容易“冻”没电了,该充电的时候还是要充电的。
锂离子电池的能量密度大,电压较高(单独锂离子电池单元产生的电压可达到4.2V,而普通的镍基充电电池为1.2V),和低电压类电池相比,锂离子电池充电时电极的氧化还原反应十分剧烈,因此锂离子电池的使用条件必须受到严格限制,过度充电、过度放电、短路、高温等都会引起电池损坏,甚至发生起火和爆炸。但是,实际使用中的锂离子电池是把若干个电芯连同一套安全保护电路以及多种安全装置一起封装成一块电池板。这些安全设计可以保证在过度充电、过度放电和短路时自动切断电池的电路;电池内部压力过高还会触发排气装置减压;电池温度过高则会触发热熔保护装置,阻滞锂离子的运动从而停止电池的电化学反应。因此,只要不用质量不靠谱的山寨电池,手机充满电没有及时拔掉电源不会引起电池爆炸。锂离子电池的工作原理是内部的电解质通过化学反应的变化,在正负极出现电势差从而产生电流。在低温环境下电解质移动得相当慢,从而影响锂离子在正负极之间的转移活性,导致电池充放电性能下降。
简单地说,在低温环境下,并不是锂电池真的没电了,而是有电却不能正常释放出来。
有分析数据称,普通的锂电池在零摄氏度时,其容量会减少20%,当达到零下10摄氏度时,容量可能只有一半左右。
大部分手机电池的正常工作区间都在0-35摄氏度之间,低于或高于这个温度,都有可能失常。
低温对锂电池不好,如果再加上电量低,那伤害更是雪上加霜了,所以苹果为了保护锂电池,加入了“自我保护”机制——遇到“低温+电量低”时自动关机并无法开机使用。从电化学角度分析,溶液电阻、SEI膜电阻在整个温度范围内变化不大,对电池低温性能的影响较小;电荷传递电阻随温度的降低而显著增加,且在整个温度范围内随温度的变化都明显大于溶液电阻和SEI膜电阻。这是因为随着温度的降低,电解液的离子电导率随之降低,SEI膜电阻和电化学反应电阻随之增大,导致低温下欧姆极化、浓差极化和电化学极化均增大,在电池的放电曲线上就表现为平均电压和放电容量均随着温度降低而降低。