鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:673次 | 2020年12月02日
三元鋰離子電池壽命和優(yōu)勢(shì)
三元鋰離子電池壽命
三元鋰離子電池的理論壽命約為800次循環(huán),在商業(yè)化的可充電鋰離子電池中屬于中等。磷酸鐵鋰約為2000次,而鈦酸鋰據(jù)說(shuō)可以達(dá)到1萬(wàn)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(shū)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(wèn)題,重要是電壓和內(nèi)阻不可能完全相同,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(jìn)行深度充放電,不然會(huì)對(duì)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(lái)計(jì)算的話,循環(huán)壽命至少有1000次。另外,鋰離子電池若是經(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。
三元鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)
三元鋰離子電池在容量與安全性方面比較均衡,是一款綜合性能優(yōu)異的電池。三種金屬元素的重要用途和優(yōu)缺點(diǎn)如下:
Co3+:減少陽(yáng)離子混合占位,穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu),降低阻抗值,提高電導(dǎo)率,提高循環(huán)和倍率性能。
Ni2+:可提高材料的容量(提高材料的體積能量密度),而由于Li和Ni相似的半徑,過(guò)多的Ni也會(huì)因?yàn)榕cLi發(fā)生位錯(cuò)現(xiàn)象導(dǎo)致鋰鎳混排,鋰層中鎳離子濃度越大,鋰在層狀結(jié)構(gòu)中的脫嵌越難,導(dǎo)致電化學(xué)性能變差。
Mn4+:不僅可以降低材料成本,而且還可以提高材料的安全性和穩(wěn)定性。但過(guò)高的Mn含量會(huì)容易出現(xiàn)尖晶石相而破壞層狀結(jié)構(gòu),使容量降低,循環(huán)衰減。
能量密度高是三元鋰離子電池的最大優(yōu)勢(shì),而電壓平臺(tái)是電池能量密度的重要指標(biāo),決定著電池的基本效能和成本,電壓平臺(tái)越高,比容量越大,所以同樣體積、重量,甚至同樣安時(shí)的電池,電壓平臺(tái)比較高的三元材料鋰離子電池續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)。單體三元鋰離子電池放電電壓平臺(tái)高達(dá)3.7V,磷酸鐵鋰為3.2V,而鈦酸鋰僅為2.3V,因此從能量密度角度來(lái)說(shuō),三元鋰離子電池比磷酸鐵鋰,錳酸鋰或者鈦酸鋰具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。