什么是三元锂电池?三元电池的寿命是多久?
来源:宝鄂实业
2019-07-18 10:08
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在自然界中,锂是最轻的金属,原子质量最小,原子量为6.94g/mol,ρ=0.53g/cm3。锂具有化学活性,易氧化成Li+,标准电极电位为-3.045V,电化学当量最小,为0.26g/Ah。锂的这些特性决定了它是一种高比能量的材料。锂三元电池是一种以三种过渡金属氧化物为正极材料的锂二次电池。它充分集成了钴锂的良好循环性能、高比容量的镍酸锂、高安全性和低成本的锂锰氧化物等。通过分子级混合、掺杂、包覆和表面改性,合成了镍、钴、锰等多元协同锂插层氧化物。它是目前广泛研究和应用的一种锂离子可充电电池。
对于电池寿命,锂电池的平均寿命约为5至20年,平均为8年。然而,根据现有技术,锂离子电池在电动车辆上的使用寿命仅为3 - 5年。三元锂电池的循环次数约为500至1000次,三元锂电池的理论寿命约为800次,磷酸铁锂电池的寿命约为2,000次。根据目前三元锂电池的技术水平,如果使用得当,它可以在电动汽车上使用至少5年。
三元锂电池的使用寿命为2000次充放电循环,可维持5年多。如果进行1000次充放电循环,锂离子电池的电量将大幅减少50%,也就是说,只能充电原里程的一半。此外,优良的电池管理系统还可以减缓三元锂电池的衰减。
如果三元锂离子电池在很长一段时间内不充电,其使用寿命就会降低。三元锂电池需要长时间保持电子流动,才能达到理想的使用寿命。世界三元锂离子电池的工业化生产技术还不十分成熟,市场占有率也不高。三元锂电池的理论寿命约为800次,在商用锂电池中居中位。此外,锂离子电池经常在高倍率和高温的条件下放电,电池寿命将大大降低到200倍以下。
目前,主流锂电池制造商承诺在其生产的三元电池规格(标准条件下的充放电)中超过500次,但在电池组装成电池组后,由于一致性问题,主要是电压和内部阻力不能完全相同,其循环寿命约为400次。
制造商建议SOC使用窗口为10%~90%。不建议深充放电。否则,会对电池正负极结构造成不可逆转的损伤。如果用浅电荷和浅放电计算,则循环寿命至少为1000次。此外,如果锂电池在高功率和高温下定期放电,电池寿命将大幅下降到200倍以下。