决定锂离子电池周期寿命或服务寿命的因素
不存在任何延长或缩短电池寿命的单一因素,而常常是几种因素合起来发挥作用。就延长周期寿命而言有以下方法可以延长电池寿命:
1.采用部分放电的做法。在再充电前仅使用20%或30%的电池容量会极大延长周期寿命。作为一个一般性的规则,5至10个浅放电周期等于1个满放电周期。尽管部分放电周期可能达到数千次,但是保持电池处于满充电状态也缩短电池寿命。如果可能,应该避免满放电周期(降至2.5V或3V,取决于化学材料)。
2.避免充电至容量的100%。选择一个较低的浮动电压可以做到这一点。降低浮动电压将提高周期寿命和服务寿命,代价是降低电池容量。浮动电压降低100mV至300mV可以将周期寿命延长2至5倍或更长。与其他化学材料相比,锂离子钴化学材料对较高浮动电压更敏感。磷酸锂离子电池一般比更常见的锂离子电池的浮动电压低。
3. 选择合适的充电终止方法。选择一个采用最小充电电流终止(C/10或C/x)的充电器,通过不充电到容量的100%,也可以延长电池寿命。例如,电流降至C/5时结束充电周期与将浮动电压降至4.1V的效果类似。在这两种情况下,电池都只充电至约为容量的85%,这是决定电池寿命的一个重要因素。
4.限制电池温度。限制电池的极限温度可以延长电池寿命,尤其是禁止在0℃以下充电。在0℃以下充电促进金属在电池阳极上的镀敷,这可能造成内部短路,产生热量并使电池不稳定和不安全。很多电池充电器都有测量电池温度的装置,以确保不会在极限温度时充电。
5.避免大的充电和放电电流,因为这会缩短周期寿命。有些化学材料更适合较大电流,如锂离子锰和磷酸锂离子电池。大电流给电池施加了过大的压力。
6.避免低于2V或2.5V的深度放电,因为这会迅速永久性损坏锂离子电池。可能发生内部金属镀敷,这会引起短路,使电池不可用或不安全。大多数锂离子电池在电池组内部都有电子电路,如果充电或放电时电池电压低于2.5V、超过4.3V或如果电池电流超过预定门限值,该电子电路就会断开电池连接。 |