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

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？電池的壽命有“干貯存壽命”和“濕貯存壽命”，這兩個概念僅是針對電池自放電大小而言的，并非電池的實際使用期限。電池的真正壽命是指電池實際使用的時間長短，對一次電池而言，電池的壽命是表征給出額定容量的工作時間；對二次電池而言，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間；是蓄電池在滿足規(guī)定條件下所能達到的最大充放電循環(huán)次數(shù)。在規(guī)定循環(huán)壽命時必須同時規(guī)定充放電循環(huán)試驗的制度，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？

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

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不斷的分解，產(chǎn)生一些電化學惰性物質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，有時甚至會發(fā)生劇烈的分解和氣體釋放，不但影響電池容量還會造成嚴重的安全風險。

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

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、存儲溫度范圍等。但是在實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導致電池內(nèi)部發(fā)生不可逆的化學反應，造成電池機理的破壞，加速電池的老化，造成循環(huán)壽命的迅速下降，嚴重時還會造成安全事故。

對于理想的鋰電池，在其循環(huán)周期內(nèi)容量平衡不會發(fā)生改變，每次循環(huán)中的初始容量都應該是一定值，然而實際上情況卻復雜得多。任何能夠產(chǎn)生或消耗鋰離子的副反應都可能導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)進行累積，對電池循環(huán)性能產(chǎn)生嚴重影響。

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移的鋰離子數(shù)量在不斷減少。需要注意的是電池當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的鋰離子都跑哪兒去了，就能夠搞清楚容量下降的機理，也就可以針對性的采取措施，延緩鋰電池的容量下降趨勢，提升鋰電池的循環(huán)壽命。