電池貯存壽命和循環(huán)壽命,鋰電池循環(huán)壽命與什么有關(guān)

來源：存能電氣  日期：2020-06-02 16:24  瀏覽量：次

電池貯存壽命和循環(huán)壽命，鋰電池循環(huán)壽命與什么有關(guān)？電池的壽命有“干貯存壽命”和“濕貯存壽命”，這兩個(gè)概念僅是針對(duì)電池自放電大小而言的，并非電池的實(shí)際使用期限。電池的真正壽命是指電池實(shí)際使用的時(shí)間長短，對(duì)一次電池而言，電池的壽命是表征給出額定容量的工作時(shí)間；對(duì)二次電池而言，電池的壽命分充放電循環(huán)壽命和濕擱置使用壽命兩種。

電池貯存壽命和循環(huán)壽命

貯存壽命是指電池在一定的荷電狀態(tài)和溫度下貯存后性能衰減至一定量所用的時(shí)間，包括貯存期和使用期在內(nèi)的總期限稱電池的有效期。貯存電池的壽命有制干貯存壽命和濕貯存壽命之分。循環(huán)壽命是指電池在一定的電流條件下充放電循環(huán)一定次數(shù)后性能衰減至一定量所用的時(shí)間；是蓄電池在滿足規(guī)定條件下所能達(dá)到的最大充放電循環(huán)次數(shù)。在規(guī)定循環(huán)壽命時(shí)必須同時(shí)規(guī)定充放電循環(huán)試驗(yàn)的制度，包括充放電速率、放電深度和環(huán)境溫度范圍等。

鋰電池循環(huán)壽命與什么有關(guān)？

1、金屬鋰的沉積：一般發(fā)生在負(fù)極表面。由于一定的原因，鋰離子在遷移到負(fù)極表面時(shí)，部分鋰離子沒有進(jìn)入負(fù)極活性物質(zhì)形成穩(wěn)定的化合物，而是獲得電子后沉積在負(fù)極表面成為金屬鋰，并且不再參與后續(xù)的循環(huán)過程，導(dǎo)致容量下降。

2、正極材料的分解：作為正極材料的含鋰金屬氧化物，雖然具有足夠的穩(wěn)定性但在長期的使用過程中仍然會(huì)不斷的分解，產(chǎn)生一些電化學(xué)惰性物質(zhì)以及一些可燃性氣體，破壞了電極間的容量平衡，造成容量的不可逆損失。這種情況在過充電情況下尤為明顯，有時(shí)甚至?xí)l(fā)生劇烈的分解和氣體釋放，不但影響電池容量還會(huì)造成嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3、電解質(zhì)的影響：在不斷的循環(huán)過程中，電解質(zhì)由于化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的局限會(huì)不斷發(fā)生分解和揮發(fā)，長期累積下來導(dǎo)致電解質(zhì)總量減少，不能充分的浸潤正負(fù)極材料，充放電反應(yīng)不完全造成實(shí)際使用容量的下降。

4、外部使用因素：鋰電池有合理的使用條件和范圍，如充放電截止電壓、充放電倍率、工作溫度范圍、存儲(chǔ)溫度范圍等。但是在實(shí)際使用中超出允許范圍的濫用情況非常普遍，長期的不合理使用會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)，造成電池機(jī)理的破壞，加速電池的老化，造成循環(huán)壽命的迅速下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成安全事故。

對(duì)于理想的鋰電池，在其循環(huán)周期內(nèi)容量平衡不會(huì)發(fā)生改變，每次循環(huán)中的初始容量都應(yīng)該是一定值，然而實(shí)際上情況卻復(fù)雜得多。任何能夠產(chǎn)生或消耗鋰離子的副反應(yīng)都可能導(dǎo)致電池容量平衡的改變，一旦電池的容量平衡狀態(tài)發(fā)生改變，這種改變就是不可逆的，并且可以通過多次循環(huán)進(jìn)行累積，對(duì)電池循環(huán)性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

影響鋰電池循環(huán)壽命的因素有很多，但其內(nèi)在的根本原因還是參與能量轉(zhuǎn)移的鋰離子數(shù)量在不斷減少。需要注意的是電池當(dāng)中的鋰元素總量并未減少，而是“活化”的鋰離子少了，那么只要搞清楚這些本該參與氧化還原反應(yīng)的鋰離子都跑哪兒去了，就能夠搞清楚容量下降的機(jī)理，也就可以針對(duì)性的采取措施，延緩鋰電池的容量下降趨勢(shì)，提升鋰電池的循環(huán)壽命。