鉅大LARGE | 點擊量:581次 | 2023年11月13日
三元鋰電池的實際循環(huán)壽命是多少?
三元鋰離子電池的實際循環(huán)壽命是多少?目前,動力鋰離子電池重要有兩種類型:磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池。三元鋰離子電池循環(huán)500~1000次,磷酸鐵鋰循環(huán)2000次。今天我們將介紹三元鋰離子電池的優(yōu)缺點和三元鋰離子電池的實際循環(huán)壽命。
什么是三元鋰離子電池?
三元鋰離子電池又稱三元聚合物鋰離子電池,指鋰鎳鈷錳酸鹽或鋰鎳鈷鋁酸鹽作為陰極材料。三元鋰離子電池體積小、容量密度大、耐低溫,目前廣泛應(yīng)用于新能源汽車。例如,正如我們所知,特斯拉的所有車型都使用了三元鋰離子電池。
三元鋰離子電池。JPG
三元鋰離子電池的實際循環(huán)壽命是多少?
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
三元鋰離子電池的理論壽命約為800次,這使得它成為商用可充電鋰離子電池的介質(zhì)。磷酸鐵鋰大約有2000個循環(huán),而鈦酸鋰據(jù)說可以達到10000個循環(huán)。目前,主流的電池制造商在他們的三元電池規(guī)格中承諾超過500次(在標準條件下充放電)。然而,電池組裝成電池組后,重要原因是電壓和內(nèi)阻不能完全相同,循環(huán)壽命約為400倍。
廠家建議SOC使用窗口為10%-90%,不建議進行深度充放電,否則會對電池的正負結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷。假如采用淺充淺放的計算方法,其循環(huán)壽命至少為1000倍。此外,假如在高功率和高溫下持續(xù)充電,三元鋰離子電池組的電池壽命可以下降到200次以下。
從理論上講,三元鋰離子電池組一般有2000次的充放電周期,但假如電池長時間大電流放電,或者電池頻繁斷電,電池壽命會大大縮短。
然而,在實踐中,理論和應(yīng)用是有差別的。假如進行1000次充放電循環(huán),三元鋰離子電池實際上已經(jīng)衰變了50%,這意味著它在充滿電的情況下只能運行原來范圍的一半。那么如何防止呢?邊走邊充電,直到?jīng)]電了再充電。此外,優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)還可以延緩三元鋰離子電池組的老化。
結(jié)合車輛實際情況,假如電池只能進行1000次充放電循環(huán),則說明三元鋰離子電池組已經(jīng)衰變了50%,也就是說,充滿電后只能運行原來續(xù)航距離的一半。電池壽命結(jié)束時的額定電流為70%;由于電池的老化是無法逆轉(zhuǎn)的,唯一能做的就是更換電池。
影響三元鋰離子電池壽命的因素
1.設(shè)計和制造過程的影響
材料選擇是電池設(shè)計中的一個重要因素。不同材料的性能不同,所研制的電池也不同。正負極材料配合循環(huán)性能好,電池循環(huán)壽命長。在配料方面,應(yīng)注意正負材料的添加。
2.充電截止電壓的影響
NMC材料的去鋰量與充電截止電壓成正比。也就是說,充電截止電壓越高,NMC材料的去鋰量越大,相應(yīng)的,材料的結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定。因此,有必要根據(jù)三元鋰離子電池的設(shè)計壽命合理選擇充電截止電壓。
3.正負電極壓實
陽極壓實太高,雖然可以提高電池的能量密度,而且還一定程度上,減少材料的循環(huán)性能,從理論分析、壓實,相當于越大越大損傷的結(jié)構(gòu)材料,鋰離子電池的結(jié)構(gòu)可以被循環(huán)利用的基本是鋰離子電池生命周期。
4.使用環(huán)境
雖然三元鋰離子電池的使用環(huán)境非常廣泛,但仍有需求。鋰離子電池對溫度非常敏感。長時間在冰點以下使用會對電池壽命造成很大的影響和危害。
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