影響鋰電池使用壽命因素有哪些?
鋰電池從生產(chǎn)制造出廠開(kāi)始其使用壽命就開(kāi)始不斷的減少,我們經(jīng)常會(huì)遇到不同的人使用同款類(lèi)型的鋰電池,各自能使用的時(shí)間長(zhǎng)短卻是不一樣的,這是為什么呢?而影響鋰電池使用壽命因素有哪些?
1、電池使用壽命的循環(huán)次數(shù):一次循環(huán)指一次滿(mǎn)充與一次放完電,隨著電池循環(huán)次數(shù)的增加,電池性能和壽命將逐漸衰減;循環(huán)次數(shù)充電次數(shù)。
2、放電深度:電池放電量與電池額定容量的百分比。DoD=100%是指電池沒(méi)電,DoD=0%是指電池滿(mǎn)電;放電深度越低越好,每天幾次小幅度充放電以保持在25%~75%范圍,比一次性用完再充滿(mǎn)電更好,淺放電的循環(huán)壽命優(yōu)于深放電。
3、荷電狀態(tài):剩余容量與滿(mǎn)電容量的比值,即俗稱(chēng)的電量。SoC=0%電池沒(méi)電,SoC=100%電池滿(mǎn)電;電量與電壓正相關(guān),電量越高,電壓越高;電壓較低時(shí),日歷老化與循環(huán)老化均會(huì)延緩;在同樣放電深度下,低電量(電壓)區(qū)間內(nèi)充放電,壽命要優(yōu)于高電量(電壓)區(qū)間;電池長(zhǎng)期處于高SOC狀態(tài),將加快鋰離子析出,活性鋰離子減少,電池容量降低,長(zhǎng)期處于低SoC狀態(tài),將加快負(fù)極SEI膜消耗,引起負(fù)極銅箔溶解,形成銅枝晶,電池衰減加快。
4、充放電倍率:充放電時(shí)電流大小與電池額定容量的比率,反映電池充放電速度;如充電電流在一小時(shí)內(nèi)充滿(mǎn)電池,則充電倍率平均為1C;如充電電流在三十分鐘內(nèi)充滿(mǎn)電池,則充電倍率平均為2C;1C以上快速充電時(shí)會(huì)降低電池使用壽命;放電倍率一般極溫和,無(wú)需擔(dān)心。
5、溫度:高溫下,電解液及活性物質(zhì)活性較大,電池內(nèi)部有副反應(yīng)及電解液分解,容量損失加劇,還可能因副反應(yīng)產(chǎn)生氣體而脹氣;低溫下,電解液粘度變大,鋰離子傳導(dǎo)速度變慢,造成外電路電子遷移速度不匹配,電池出現(xiàn)嚴(yán)重極化,充放電容量急劇降低,尤其當(dāng)?shù)蜏爻潆姇r(shí),電池容易析鋰,在負(fù)極表面形成鋰枝晶,導(dǎo)致電池臨界溫度大幅降低,增加熱失控風(fēng)險(xiǎn)。
結(jié)論:循環(huán)損耗非線(xiàn)性遞增,循環(huán)深度越大,充電截止電壓越高,循環(huán)損耗越大,循環(huán)壽命越短,降低循環(huán)深度將大大延長(zhǎng)循環(huán)壽命,若維持電池充放電在25%~75%間循環(huán),可延長(zhǎng)約3~4倍的循環(huán)壽命。
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