三元锂离子电池的寿命有多长

三元锂离子电池

什么是三元锂离子电池?

在自然界中，锂元素是*轻的，原子质量*小的金属，它的原子量为6.94g/mol，ρ=0.53g/cm3。锂化学性质活泼，极易失去电子被氧化为Li+，因此标准电极电位*负，为-3.045V，电化学当量*小，为0.26g/Ah，锂元素的这些特点决定了它是一种具有很高比能量的材料。三元锂离子电池是指采用镍钴锰三种过渡金属氧化物为正极材料的锂二次电池。它充分综合了钴酸锂良好的循环性能、镍酸锂的高比容量和锰酸锂的高安全性及低成本等特点，利用分子水平混合、掺杂、包覆和表面修饰等方法合成镍钴锰等多元素协同的复合嵌锂氧化物。是目前被广泛研究和应用的一种锂离子可充电电池。

三元锂离子电池寿命

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。在使用的过程中，锂离子电池内部会发生不可逆的电化学反应导致容量下降，比如电解液的分解，活性材料的失活，正负极结构的坍塌导致锂离子嵌入和脱嵌的数量减少等等。实验标明，更高倍率的放电会导致容量更快的衰减，假如放电电流较低，电池电压会接近平衡电压，能释放出更多的能量。

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。厂家推荐SOC使用窗口为10%~90%，不建议进行深度充放电，不然会对电池的正负极结构造成不可逆的损伤，若是以浅充浅放来计算的话，循环寿命至少有1000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。