什么是三元鋰電池?三元鋰電池壽命解說

什么是三元鋰電池?

在自然界中，鋰元素是最輕的，原子質量最小的金屬，它的原子量為6.94g/mol，ρ=0.53g/cm3。鋰化學性質活潑，極易失去電子被氧化為Li+，因此標準電極電位最負，為-3.045V，電化學當量最小，為0.26g/Ah，鋰元素的這些特點決定了它是一種具有很高比能量的材料。三元鋰電池是指采用鎳鈷錳三種過渡金屬氧化物為正極材料的鋰二次電池。它充足綜合了鈷酸鋰良好的循環性能、鎳酸鋰的高比容量和錳酸鋰的高安全性及低成本等特點，利用分子水平混合、摻雜、包覆和表面修飾等辦法合成鎳鈷錳等多元素協同的復合嵌鋰氧化物。是目前被廣泛研究和使用的一種鋰離子可充電電池。

三元鋰電池壽命

所謂鋰電池壽命是指電池在使用過一段時間后，容量衰減為標稱容量（室溫25℃，標準大氣壓，且以0.2C放電的電池容量）的70%，即可認為壽命終止。行業內一般以鋰電池滿洋溢放的循環次數來計算循環壽命。在使用的過程中，鋰電池內部會發生不可逆的電化學反應導致容量下降，比如電解液的分析，活性材料的失活，正負極結構的坍塌導致鋰離子嵌入和脫嵌的數量減少等等。試驗標明，更高倍率的放電會導致容量更快的衰減，倘若放電電流較低，電池電壓會接近平衡電壓，能釋放出更多的能量。

三元鋰電池的理論壽命約為800次循環，在商業化的可充電鋰電池中屬于中等。磷酸鐵鋰約為2000次，而鈦酸鋰據說可以達到1萬次循環。目前主流的電池廠家在其加工的三元電芯規格書中承諾大于500次（標準條件下充放電），但是電芯在配組做成電池組后，由于一致性問題，緊要是電壓和內阻不可能完全相同，其循環壽命約莫為400次。不提議進行深度充放電，不然會對電池的正負極結構造成不可逆的損傷，若是以淺充淺放來計算的話，循環壽命至少有1000次。另外，鋰電池若是常常在高倍率和高溫環境下放電，電池壽命會大幅下降到不足200次。

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