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影响锂电池使用寿命因素有哪些?

2021-11-03 01:51:18

锂电池从生产制造出厂开始其使用寿命就开始不断的减少,我们经常会遇到不同的人使用同款类型的锂电池,各自能使用的时间长短却是不一样的,这是为什么呢?而影响锂电池使用寿命因素有哪些?

1、电池使用寿命的循环次数:一次循环指一次满充与一次放完电,随着电池循环次数的增加,电池性能和寿命将逐渐衰减;循环次数充电次数。

2、放电深度:电池放电量与电池额定容量的百分比。DoD=100%是指电池没电,DoD=0%是指电池满电;放电深度越低越好,每天几次小幅度充放电以保持在25%~75%范围,比一次性用完再充满电更好,浅放电的循环寿命优于深放电。

3、荷电状态:剩余容量与满电容量的比值,即俗称的电量。SoC=0%电池没电,SoC=100%电池满电;电量与电压正相关,电量越高,电压越高;电压较低时,日历老化与循环老化均会延缓;在同样放电深度下,低电量(电压)区间内充放电,寿命要优于高电量(电压)区间;电池长期处于高SOC状态,将加快锂离子析出,活性锂离子减少,电池容量降低,长期处于低SoC状态,将加快负极SEI膜消耗,引起负极铜箔溶解,形成铜枝晶,电池衰减加快。

4、充放电倍率:充放电时电流大小与电池额定容量的比率,反映电池充放电速度;如充电电流在一小时内充满电池,则充电倍率平均为1C;如充电电流在三十分钟内充满电池,则充电倍率平均为2C;1C以上快速充电时会降低电池使用寿命;放电倍率一般极温和,无需担心。

5、温度:高温下,电解液及活性物质活性较大,电池内部有副反应及电解液分解,容量损失加剧,还可能因副反应产生气体而胀气;低温下,电解液粘度变大,锂离子传导速度变慢,造成外电路电子迁移速度不匹配,电池出现严重极化,充放电容量急剧降低,尤其当低温充电时,电池容易析锂,在负极表面形成锂枝晶,导致电池临界温度大幅降低,增加热失控风险。

结论:循环损耗非线性递增,循环深度越大,充电截止电压越高,循环损耗越大,循环寿命越短,降低循环深度将大大延长循环寿命,若维持电池充放电在25%~75%间循环,可延长约3~4倍的循环寿命。

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