讲解三元锂离子电池的寿命以及优缺点

2021-03-26      1430 次浏览

三元锂离子电池的寿命


所谓锂离子电池寿命是指电池在使用过一段时间后,容量衰减为标称容量(室温25℃,标准大气压,且以0.2C放电的电池容量)的70%,即可认为寿命终止。行业内一般以锂离子电池满充满放的循环次数来计算循环寿命。


三元锂离子电池的理论寿命约为800次循环,在商业化的可充电锂离子电池中属于中等。磷酸铁锂约为2000次,而钛酸锂据说可以达到1万次循环。目前主流的电池厂家在其生产的三元电芯规格书中承诺大于500次(标准条件下充放电),但是电芯在配组做成电池包后,由于一致性问题,重要是电压和内阻不可能完全相同,其循环寿命大约为400次。另外,锂离子电池若是经常在高倍率和高温环境下放电,电池寿命会大幅下降到不足200次。


三元锂离子电池的优缺点


三元锂离子电池在容量与安全性方面比较均衡,是一款综合性能优异的电池。


能量密度高是三元锂离子电池的最大优势,而电压平台是电池能量密度的重要指标,决定着电池的基本效能和成本,电压平台越高,比容量越大,所以同样体积、重量,甚至同样安时的电池,电压平台比较高的三元材料锂离子电池续航时间更长。单体三元锂离子电池放电电压平台高达3.7V,磷酸铁锂为3.2V,而钛酸锂仅为2.3V,因此从能量密度角度来说,三元锂离子电池比磷酸铁锂,锰酸锂或者钛酸锂具有绝对优势。


安全性较差和循环寿命较短是三元锂离子电池的重要短板,尤其是安全性能,是一直限制其大规模配组,和大规模集成应用的一个重要因素。大量实测表明,容量较大的三元电池很难通过针刺和过充等安全性测试,这也是大容量电池中一般都要多引入锰元素,甚至混合锰酸锂一起使用的原因。500次的循环寿命在锂离子电池中属于中等偏下,因此三元锂离子电池目前最重要的应用领域是3C数码等消费类电子产品。

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