三元鋰電池組真實循環(huán)壽命是多久
來源:存能電氣 日期:2019-05-13 14:20 瀏覽量:次
三元鋰電池組真實循環(huán)壽命是多久?目前現(xiàn)在的動力鋰電池主要的就兩種:磷酸鐵鋰和三元鋰電池組。三元鋰電池的循環(huán)次數(shù)在500到1000次左右,磷酸鐵鋰在2000次左右。今天我們就來介紹一下三元鋰電池的優(yōu)缺點以及三元鋰電池組的真實循環(huán)壽命。
什么是三元鋰電池?
三元鋰電池又被為“三元聚合物鋰電池”,指的是鎳鈷錳酸鋰或者鎳鈷鋁酸鋰作為正極材料的鋰電池。由于三元鋰電池體積更小、能力密度更高、耐低溫,目前正廣泛應用于新能源汽車上,比如我們熟知的特斯拉,旗下所有車型都是采用了三元鋰電池。
三元鋰電池組真實循環(huán)壽命是多久?
三元鋰電池組的理論壽命約為800次循環(huán),在商業(yè)化的可充電鋰電池中屬于中等。磷酸鐵鋰約為2000次,而鈦酸鋰據(jù)說可以達到1萬次循環(huán)。目前主流的電池廠家在其生產(chǎn)的三元電芯規(guī)格書中承諾大于500次(標準條件下充放電),但是電芯在配組做成電池包后,由于一致性問題,主要是電壓和內(nèi)阻不可能完全一樣,其循環(huán)壽命大約為400次。
廠家推薦SOC使用窗口為10%~90%,不建議進行深度充放電,不然會對電池的正負極結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷,若是以淺充淺放來計算的話,循環(huán)壽命至少有1000次。另外,三元鋰電池組若是經(jīng)常在高倍率和高溫環(huán)境下放電,電池壽命會大幅下降到不足200次。
從理論上來講,三元鋰電池組一般能有2000次充放電循環(huán),不過如果長時間大電流放電,或者經(jīng)常虧電,那電池的使用壽命將會驟減,我們算作一天一充,也能維持5年多。
不過實際上使用與理論還是有區(qū)別的,如果進行1000次充放電循環(huán),實質(zhì)上三元鋰電池已經(jīng)衰減了50%,也就是說充滿電只能跑原來里程的一半。所以如何避免這種情況呢?隨用隨充,不要把電耗盡才去充電。另外,優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)也能減緩三元鋰電池組衰減。
綜合實際用車情況來看,如果電池只能進行1000次充放電循環(huán),就說明三元鋰電池組已經(jīng)衰減了50%,也就是說充滿電只能跑原來里程的一半。而目前認為電池壽命終止的標稱容為70%;由于電池衰減不可以逆,唯一能做的就只有換電池。
三元鋰電池壽命影響的因素
1、設(shè)計和制造工藝的影響
在電池設(shè)計過程中,材料的選擇是重要的因素。不同的材料性能特性不同,所研發(fā)的電池性能也有差距。正負極材料匹配的循環(huán)性能好,電池的循環(huán)壽命才會長。在配料方面,要注意正、負材料的添加量。
2、充電截止電壓的影響
NMC材料的脫鋰數(shù)量與充電截止電壓成正比,也就是說充電截止電壓越高NMC材料的脫鋰量也就越大,相應地材料的結(jié)構(gòu)也就越不穩(wěn)定。因此需要根據(jù)三元鋰電池組的設(shè)計壽命合理選擇充電截止電壓。
3、正負極壓實
正負極壓實過高,雖然可以提高電芯的能量密度,但是也會一定程度上降低材料的循環(huán)性能,從理論來分析,壓實越大,相當于對材料的結(jié)構(gòu)破壞越大,而材料的結(jié)構(gòu)是保證鋰離子電池可以循環(huán)使用的基礎(chǔ)即鋰離子電池壽命的周期。
4、使用環(huán)境
三元鋰電池組的使用環(huán)境雖然很廣泛,但是還是有要求的,鋰離子電池對于溫度是極其敏感的,如果長期處于冰點以下使用,可能對電池壽命造成極大影響和危害。
以上就是三元鋰電池組真實循環(huán)壽命,循環(huán)性能對三元電池的重要程度無需贅言;另外就宏觀來講,更長的循環(huán)壽命意味著更少的資源消耗。
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