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三元锂电池真正寿命及生命循环究竟是多久?

来源:宝鄂实业    2019-06-09 11:59    点击量:
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。业内算法一般是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下使用。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脱嵌的数量减少等等。实验标明,更高倍率的放电会导致容量更快的衰减,如果放电电流较低,电池电压会接近平衡电压,能释放出更多的能量。
 
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,也可以达到八年,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,而钛酸锂据说可以达到1万次循环。目前主流的电池厂家在其生产的三元电芯规格书中承诺大于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。新能源汽车三元锂电池的寿命,一般是用电池循环使用次数来进行衡量。国家对于电池寿命有一些法律法规要求,即当动力电池容量衰减到80%以下时,就需要进行强制回收,继续梯次利用。
 
同时对于动力电池电芯循环使用寿命,国家强制要求必须要在1000次以上,而对于整一个动力电池的PACK,磷酸铁锂一般可以做到2000次,而三元锂电池,平均水平是在500-1000次,做得好的,则可以达到1000次以上。
 
考虑电池能量密度,三元锂电池相对于磷酸铁锂电池要有明显的优势,三元锂电池的平均水平可以做到140Wh/kg,而磷酸铁锂的平均水平则为120 Wh/kg。