三元锂电池的寿命有多长？三元锂电池材料技术有哪些特点？

2021-07-09 16:18

所谓锂电池寿命是指电池在使用过一段时间后，容量衰减为标称容量（室温25℃，标准大气压，且以0.2C放电的电池容量）的70%，即可认为寿命终止。行业内一般以锂电池满充满放的循环次数来计算循环寿命。

三元锂电池的理论寿命约为800次循环，在商业化的可充电锂电池中属于中等。磷酸铁锂约为2000次，而钛酸锂据说可以达到1万次循环。目前主流的电池厂家在其生产的三元电芯规格书中承诺大于500次（标准条件下充放电），但是电芯在配组做成电池包后，由于一致性问题，主要是电压和内阻不可能完全一样，其循环寿命大约为400次。另外，锂电池若是经常在高倍率和高温环境下放电，电池寿命会大幅下降到不足200次。

提高能量密度的关键在于正极材料，正极材料决定了锂离子电池的主要性能。其中，三元材料是指含镍钴锰三种元素或镍钴铝三种元素组成的正极材料，即镍钴锰酸锂（以下简称“NCM”）或镍钴铝酸锂（以下简称“NCA”）。

根据三元材料中镍、钴、锰元素含量的不同，NCM 材料又可分为 NCM523、NCM622 、NCM811 等，NCM523 即指三元材料的化学组成为Li（Ni0．5Co0．2Mn0．3）O2。NCA 则由铝元素替代了锰元素。三元材料的技术优势在于综合 LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2 或 LiAlO2 三种材料的优点，使得 Ni、Co、Mn 或 Al 发挥协同效应。Ni 主要作用为提高能量密度；Co 主要作用为稳定三元材料层状结构，提高材料的电子导电性和改善循环性能；Mn 主要作用为降低成本，改善材料的结构稳定性和安全性。不同的元素配比可以获得不同的电极特性。