Quelle est la durée de vie d'une batterie au lithium?
Il existe généralement deux façons de mesurer la durée de vie des batteries au lithium. Un type est la durée de vie du cycle, qui fait référence au nombre de cycles de charge et de décharge batterie au lithium peut subir avant que sa capacité tombe à une certaine valeur spécifiée (généralement 80% de la capacité initiale) dans certaines conditions de charge et de décharge. Un autre type est la durée de vie de Calendar, qui est calculée à partir du moment où la batterie est produite. Dans certaines conditions environnementales, même si la batterie n'est pas utilisée, ses performances diminueront progressivement au fil du temps jusqu'à ce qu'elle ne puisse plus répondre aux exigences d'utilisation.
2. Facteurs internes affectant la durée de vie des batteries au lithium
2.1 Matériaux d'électrode
Différents matériaux d'électrodes ont un impact significatif sur la durée de vie des batteries au lithium. Par exemple, les matériaux d'électrode à oxyde de cobalt au lithium ont une densité d'énergie relativement élevée, mais leur stabilité est relativement médiocre. Ils sont sujets aux changements structurels lors de la charge et de la décharge, ce qui entraîne une baisse rapide de la capacité de la batterie. La structure du matériau de phosphate de fer au lithium est plus stable, capable de résister à plus de cycles de charge et de décharge, et sa durée de vie du cycle est relativement plus longue.
2.2 électrolyte
L'électrolyte joue un rôle crucial dans la transmission des ions dans les batteries au lithium. L'électrolyte de haute qualité devrait avoir une bonne stabilité chimique, une conductivité ionique élevée et un point d'ébullition approprié, un point de flash, etc. la durée de vie de la batterie.
2.3 Diaphragme
Le séparateur est situé entre les électrodes positives et négatives. Sa fonction principale est d'empêcher le contact direct entre les électrodes positives et négatives et les courts-circuits, tout en permettant aux ions lithium de passer. Les diaphragmes de haute qualité ont une bonne résistance mécanique et une bonne stabilité chimique. Si le séparateur est endommagé pendant l'utilisation ou a des réactions indésirables avec l'électrolyte ou les électrodes, il provoquera un court-circuit interne dans la batterie ou entraver la transmission d'ions, affectant sérieusement la durée de vie de la batterie.
3. Facteurs externes affectant la durée de vie des batteries au lithium
3.1 Taux de charge et de décharge
La charge et le taux de décharge se réfèrent à la valeur de courant requise pour une batterie pour décharger sa capacité nominale dans un délai spécifié. La charge et la décharge à taux élevé généreront une grande quantité de chaleur à l'intérieur de la batterie, provoquant des changements irréversibles dans la structure des matériaux d'électrode. Dans le même temps, il accélérera également la décomposition de l'électrolyte et la survenue de réactions secondaires. Par exemple, pendant le processus de charge rapide des véhicules électriques, si une charge rapide de haute puissance est fréquemment utilisée, la durée de vie de batteries au lithium solaire sera considérablement raccourci. Au contraire, la charge et la décharge à un taux inférieur peuvent réduire ces effets négatifs et prolonger la durée de vie de la batterie.
3.2 Température
La température a un impact significatif sur la durée de vie des batteries au lithium. Dans des environnements à haute température, la vitesse de réaction chimique de batterie de stockage d'énergie augmente, et la stabilité des matériaux d'électrode et des électrolytes diminue, ce qui accélérera le processus de vieillissement de la batterie. Une utilisation ou une charge à long terme dans un environnement à haute température peut entraîner des problèmes tels que le gonflement des batteries et une forte baisse de la capacité. Bien que les environnements à basse température ne causent pas des dommages graves aux structures de batteries que les structures à haute température, elles peuvent réduire l'efficacité de charge et de décharge et la capacité disponible des batteries. Par exemple, en hiver froid, la durée de vie de la batterie des téléphones mobiles diminue et le practice des véhicules électriques sera également considérablement réduit. De plus, la charge fréquente et la décharge à basse température entraîneront également certains dommages à la durée de vie de la batterie.
3.3 surfacturation et surdiscarition
La surcharge se réfère à la situation où la tension d'une batterie dépasse sa limite supérieure spécifiée pendant la charge, tandis que la surdiscusance se produit lorsque la tension est inférieure à la limite inférieure spécifiée pendant la décharge. La surcharge peut entraîner des dommages structurels du matériau d'électrode positif, la décomposition de l'électrolyte pour produire du gaz, augmenter la pression interne de la batterie et même provoquer des accidents de sécurité. Dans le même temps, il raccourcira également sérieusement la durée de vie de la batterie. La décharge excessive provoquera un précipité sur le lithium métallique à partir du matériau d'électrode négatif, entraînant une perte de capacité irréversible. Les batteries au lithium modernes sont généralement équipées d'un système de gestion des batteries (BMS) pour éviter la surcharge et la sur-baisse. Cependant, si les dysfonctionnements du BMS ou les chargeurs de qualité inférieure et d'autres appareils sont utilisés, une surcharge et une surdiscusance peuvent encore se produire.
4. Comment prolonger la durée de vie des batteries au lithium?
4.1 Charge et décharge raisonnablement
Essayez d'éviter la surcharge et la sur-révision. Lorsque l'appareil indique un faible niveau de batterie, il doit être chargé à temps. Lors de la charge, il est conseillé d'utiliser autant que possible le chargeur d'origine et d'éviter de charger dans des environnements à haute ou basse température. Pour les véhicules électriques, s'il ne s'agit pas d'une urgence, il est conseillé de choisir la charge lente autant que possible.
4.2 Contrôlez la température ambiante à utiliser
Évitez d'exposer des batteries de lithium à des environnements à haute température pendant de longues périodes, comme le fait de ne pas placer de téléphones portables dans des voitures directement exposées au soleil. Dans un environnement à basse température, si possible, essayez de garder l'appareil au chaud avant de l'utiliser et de le charger. Pour certains scénarios d'application de batterie au lithium sensibles à la température, les dispositifs de contrôle de la température correspondants peuvent également être équipés.
4.3 Entretien et inspection réguliers
Pour une grande échelle Systèmes de stockage d'énergie de batterie au lithium ou les piles de véhicules électriques, l'entretien régulier et l'inspection sont très nécessaires. L'équipement de détection professionnelle peut être utilisé pour vérifier l'état de santé des batteries, les modifications de la résistance interne, etc., pour identifier rapidement les problèmes potentiels et prendre des mesures correspondantes, telles que l'égalisation de la batterie.
En conclusion, la durée de vie des batteries au lithium est complètement influencée par une variété de facteurs internes et externes. Après avoir compris ces facteurs, nous pouvons prendre des mesures correspondantes lors de l'utilisation de batteries au lithium pour prolonger leur durée de vie, améliorer l'économie et la sécurité de l'utilisation des batteries au lithium et activer Batteries LifePO4 pour mieux servir nos vies et notre production.