锂电池寿命评估及方法分析

 (1)锂电池的循环寿命

  
  锂电池的循环寿命,目前有很多的测试结果,因为锂电池可以进行快速充放电,其结果也比较容易验证。对于磷酸铁锂电池的电芯,循环寿命一般不低于2000次循环,特殊设计的电芯可以达到万次。锂电池成组以后循环寿命与电芯相比,有较大幅度降低,降低的幅度受到电芯配组一致性、BMS和电池组电压高低等因素的影响。对于48V电池组来说,锂电池成组循环寿命一般可以达到电芯循环寿命的70%以上。
  
  (2)锂电池的日历寿命
  
  所谓锂电池的日历寿命,即为在适宜的工作环境和工作条件下,锂电池可以使用的最长时间。锂电池具有较好的循环性能这一点是比较确定的,但是长循环寿命是否意味着一定具有长日历寿命呢?
  
  因为锂电池的循环寿命一般在比较短的时间内测试完成,所以日历寿命需要新的方法进行评估。
  
  ①锂电池失效机理分析
  
  目前,对于锂电池的失效分析有很多研究,主要的失效原因有以下几种:
  
  ·SEI膜的生长
  
  阴极材料不稳定引起的活性物质被氧化溶解;阴极内电解液反应生成SEI而被耗尽。
  
  ·极化衰减
  
  传统电池在使用过程中内阻持续增大,导致充放电极化大,电池难以充满或者放完电,容量不能发挥。
  
  ·活性物质损失
  
  电池在使用过程中,正极或者负极材料劣化、孤岛效应,或者产生副反应,导致能够参与反应的活性化学物质越来越少,导致容量损失。活性物质损失是所有电池衰减过程中都存在的,不同厂家、不同技术,该项衰减差异很大。
  

  ②锂电池容量衰减模型