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电池知识

磷酸铁锂电池循环次数受哪些因素影响?

来源:宝鄂实业    2019-07-20 11:09    点击量:
磷酸铁锂电池运用寿数受什么影响?在这篇文章中所谈及的磷酸铁锂电池是现在较为常见的锂电池UPS中的一种。磷酸铁锂电池因为采用LiFePO4正极材料做成的锂离子电池价格相对其他类型的锂离子电池较为廉价,且对环境环保无污染,安全稳定性高。因为以上例举以及更多的原因,磷酸铁锂电池的应用规划广泛。既然我们身边常见磷酸铁锂电池,那么我们对于其各个方面天然也是及其关心的,今日先让我们来谈一谈磷酸铁锂电池的运用寿数问题。

锂电池的老化速度是由温度和充电状态而决定的。下表说明了两种参数下电池容量的降低。

  温度 充电 40% 充电100%

  0°C 一年后容量98% 一年后容量94%

  25°C 一年后容量96% 一年后容量80%

  40°C 一年后容量85% 一年后容量65%

  60°C 一年后容量75% 三个月后容量60%

  由图可见,高充电状态和增加的温度加快了电池容量的下降。

  如果可能的话,尽量将电池充到40%放置于阴凉地方。这样可以在长时间的保存期内使电池自身的保护电路运作。如果充满电后将电池置于高温下,这样会对电池造成极大的损害。(因此当我们使用固定电源的时候,此时电池处于满充状态,温度一般是在25-30°C之间,这样就会损害电池,引起其容量下降)。

 
  磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是现在绝大多数锂离子电池运用的正极材料。
 
  磷酸铁锂电池循环次数
 
  磷酸铁锂电池循环5000次剩下容量84%,磷酸铁锂电池实验室1C循环寿数在3500次以上,部分到达5000次以上。
 
  磷酸铁锂电池运用寿数影响要素
 
  一、充放电
 
  挑选充电器时,最好运用具有正确终止充电设备(例如防过充时刻设备、负电压差(-dV)切断充电和防过热感应设备)的充电器,防止磷酸铁锂电池因过充而缩短运用寿数。一般来说,慢速充电较快速充电更能延伸电池的运用寿数。
 
  放电的深度是影响磷酸铁锂电池寿数的主要要素,放电的深度越高,磷酸铁锂电池的寿数就越短。换句话说,只要降低放电深度,就能大幅延伸锂磷酸铁锂电池的运用寿数。因此,我们应防止将锂电池UPS过放至极低的电压。
 
  把不同电容量、化学结构或不同充电水平的磷酸铁锂电池,以及新旧纷歧的电池混合运用时,亦会令磷酸铁锂电池放电过多, 甚至会形成反极充电。
 
  假如长期没有给磷酸铁锂电池充电,会降低其寿数。磷酸铁锂电池需要在电子长期保持流动的状态下才会到达其抱负的运用寿数。
 
  二、 作业环境
 
  若磷酸铁锂电池长时刻在高温下运用,会令其电极活性衰减,缩短运用寿数,所以,尽量保持在适合的操作温度是延伸磷酸铁锂电池寿数的好方法。
 
  防止机箱里面尘土堆积,守时保养电源里面的电池。电池的保养也是延伸电池运用寿数的一大要点,尘土堆积是因为电池作业引发静电吸引了尘土,而尘土的堆积会阻止元件的作业,所以守时清理尘土也是很重要的,保证磷酸铁锂电池的好的作业环境。
 

电池使用环境的影响

 

锂离子电池的使用环境对其循环寿命影响也是非常重要的。其中,环境温度是十分重要的因素。环境温度过低或过高都会影响锂电池的循环寿命。

 

陈继涛等研究了C/LiCoO2系锂离子电池在-20℃条件下的充放电性能。结果显示:电池的放电性能在低温下变差,0.2C放电容量仅为常温容量的77%,1C放电容量仅为0.2C放电容量的4%。低温下恒压充电时间增加,充电性能也明显恶化。

 

锂离子电池在低温下放电容量减少的主要原因包括:电解液电导率变差、隔膜的润湿和/或透过性变差、锂离子的迁移速度变慢、电极/电解液界面上电荷转移速率减缓等。另外,SEI膜的阻抗在低温下会增大,使锂离子通过电极/电解液界面的速度变慢。其中SEI膜的阻抗增加的原因是:锂离子在低温下从负极脱出较为容易,嵌入较为困难。充电时金属锂会出现并与电解液发生反应,形成新的SEI膜覆盖在原来的SEI膜上,使电池的阻抗增大从而导致电池的容量下降。

 
  依据实验成果,磷酸铁锂电池的寿数是跟着与充电次数增加而不断衰减的,一般磷酸铁锂电池充电次数是3000-5000次。
 
  我们运用电池,关心电池的运用时刻,为了衡量充电电池到底可以运用多长时刻这样一个性能,就规则了循环次数的界说。实践的用户运用千变万化,因为条件不同的实验是没有可比性的,要有比较就必须规范循环寿数的界说。磷酸铁锂电池运用寿数我们一般能从它的标签上得到它的理论寿数,可是实践运用寿数一般与理论寿数是有必定差距的,而杰出的运用习气,才能使我们的电池寿数延伸。

通过分析可知,无论在设计制造还是使用过程中,影响锂离子电池循环寿命的因素是多方面的。锂离子电池的应用越来越广泛,对锂电池的需求在数量和质量上都提出更高的要求。循环寿命直接影响锂离子电池的使用时间和品质,因此生产者对其影响因素的研究是十分必要的。只有在研发和生产过程中将影响循环寿命的各个因素都把握好,企业才能在激烈的市场竞争中占据主动地位。消费者在使用过程中应注意锂离子电池的特性,根据说明书的提示正确使用电池。