三元鋰電池使用壽命多長?影響鋰電池壽命因素

來源：存能電氣  日期：2019-06-24 13:49  瀏覽量：次

　　三元鋰電池使用壽命多長？影響鋰電池壽命因素。目前新能源汽車鋰電池最主流類型就是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池體積更小、能力密度更高、耐低溫、循環(huán)性能也更好，所以成為新能源乘用車的主流。理論上來講，三元鋰電池壽命是2000次充放電循環(huán)，我們算作一天一充，也能維持5年多。

　　三元鋰電池是指正極材料使用鋰鎳鈷錳或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池，鋰離子電池的正極材料有很多種，主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。三元鋰電池的特點(diǎn)是能量密度大，電壓更高，所以同樣重量的鋰電池組電池容量更大。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(yīng)用于新能源汽車上。

　　三元鋰電池使用壽命多長？

　　對于新能源汽車鋰電池來說，它的壽命主要是以電池充滿放的循環(huán)次數(shù)來計(jì)算循環(huán)壽命，一般來說三元鋰電池的使用壽命大概只有6到10年左右的時(shí)間。從理論上來講，三元鋰電池一般能有2000次充放電循環(huán)，不過如果長時(shí)間大電流放電，或者經(jīng)常虧電，那電池的使用壽命將會(huì)驟減。

　　綜合實(shí)際用車情況來看，如果電池只能進(jìn)行1000次充放電循環(huán)，就說明三元鋰電池已經(jīng)衰減了50%，也就是說充滿電只能跑原來里程的一半。而目前認(rèn)為電池壽命終止的標(biāo)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。

　　三元鋰電池的循環(huán)次數(shù)在500到1000次左右，三元鋰電池的理論壽命約為800次左右，磷酸鐵鋰電池壽命約為2000次。理論上來講，三元鋰電池使用壽命是2000次充放電循環(huán)，也能維持5年多。如果進(jìn)行1000次充放電循環(huán)，實(shí)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。另外，優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)也能減緩三元鋰電池衰減。

　　目前主流的鋰電池廠家在其生產(chǎn)的三元電芯規(guī)格書中承諾大于500次（標(biāo)準(zhǔn)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。三元鋰電池循環(huán)1000次來計(jì)算，三天一次完全充放電，使用壽命達(dá)到8.3年，即使有損耗過程，同樣可以達(dá)到7年多。

　　廠家推薦SOC使用窗口為10%~90%，不建議進(jìn)行深度充放電，不然會(huì)對三元鋰電池的正負(fù)極結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷，若是以淺充淺放來計(jì)算的話，循環(huán)壽命至少有1000次。另外，鋰電池若是經(jīng)常在高倍率和高溫環(huán)境下放電，電池壽命會(huì)大幅下降到不足200次。

　　三元鋰電池循環(huán)壽命影響的因素

　　1、設(shè)計(jì)和制造工藝的影響

　　在三元鋰電池設(shè)計(jì)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(fù)極材料匹配的循環(huán)性能好，電池的循環(huán)壽命才會(huì)長。

　　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(yīng)地材料的結(jié)構(gòu)也就越不穩(wěn)定。提高截止電壓后，材料容量發(fā)揮明顯提高了，但是隨之而來的是材料衰降速度的加速。

　　3、電池使用環(huán)境的影響

　　三元鋰電池的使用環(huán)境對其循環(huán)壽命影響也是非常重要的。其中，環(huán)境溫度是十分重要的因素。環(huán)境溫度過低或過高都會(huì)影響鋰電池的循環(huán)壽命。

　　4、循環(huán)過程中充放電制度的影響

　　鋰離子電池的使用過程即充放電循環(huán)的過程，充放電電流的大小、充放電截止電壓的選擇及采用何種充放電方式等充放電制度對鋰離子電池的循環(huán)壽命也有很重要的影響。凡盲目增大電池的工作電流、增加充電截止電壓、降低放電截止電壓等都會(huì)使電池性能下降。

　　按照目前三元鋰電池的技術(shù)水平，如果使用得當(dāng)，在電動(dòng)汽車上起碼可以使用5年以上了。如果使用不當(dāng)，則2-3年鋰電池壽命就衰減完了。