【技術(shù)】淺析電池的三大壽命
21世紀以來,隨著信息技術(shù)、新能源技術(shù)的不斷發(fā)展,這些技術(shù)所衍生的產(chǎn)品對電池的需求也日益突出,電池技術(shù)在這個過程中也發(fā)生了量與質(zhì)的轉(zhuǎn)變。但隨著大眾對產(chǎn)品體驗的無止境的追求,繼而衍生了對電池續(xù)航能力和使用壽命的高要求。
接下來,讓我們一起走進電池使用壽命的世界。
要評價電池的使用壽命,我想可以從電池的三大壽命去著手,他們分別是標準循環(huán)壽命(cycle life),工況循環(huán)壽命(Working condition life),和日歷壽命(Calendar life)。
電池標準循環(huán)壽命是指在一定的充放電制度(比如放電電流,放電環(huán)境溫度,放電截止電壓等)下,電池容量衰減到某一規(guī)定值(通常而言是額定容量的80%)之前,電池能經(jīng)受的充電與放電循環(huán)次數(shù)。一個循環(huán)指一次滿充+一次滿放。
針對不同類型和用途的電池,其充放電制度也是不同的,例如:用于常見便攜式電子產(chǎn)品的鋰電池的充放電倍率為0.2C;用于無人機的鋰電池的充電倍率為0.5C,放電倍率為3C(依據(jù)廣東省無人機地方標準DB44/T 1885/2016);用于電動汽車的鋰電池的充放電倍率則均為1C。根據(jù)目前國際國內(nèi)的實際情況,常見便攜式電子產(chǎn)品的鋰電池和無人機用鋰電池的循環(huán)壽命為300—500次,而電動汽車用的鋰電池的循環(huán)壽命為500—1000次。這也是為什么國內(nèi)外一些標準通常限定便攜式電子產(chǎn)品和無人機用的鋰電池的循環(huán)壽命不能低于300次,電動汽車用的鋰電池的循環(huán)壽命則要求不能低于500次。
某款無人機鋰電池的循環(huán)壽命圖譜
工況循環(huán)壽命則多用于電動汽車用的動力電池,其主要考核的是電池按照工況圖譜來測試動力電池的使用壽命。這主要是因為汽車在行駛過程中的狀況會復雜很多,不同的地形,不同的交通狀況等都會影響電池的工作情形。
例如,動力電池國標GB/T 31484就嚴格規(guī)定了動力電池的工況循環(huán)壽命要求。以純電動商用車能量型蓄電池為例:
某款動力電池的工況循環(huán)測試圖譜
電池的日歷壽命則指的是電池從生產(chǎn)之日起到壽命終止的這段時間。以年為計量單位,這期間包括擱置、老化、高低溫、循環(huán)、工況模擬等不同環(huán)節(jié)。
日歷壽命不同標準循環(huán)壽命和工況循環(huán)壽命,它沒有標準來對它進行限值。標準循環(huán)壽命和工況循環(huán)壽命是電池生產(chǎn)企業(yè)在研發(fā)階段所著重的,用戶對這些數(shù)值并不敏感。而日歷壽命則更為大眾所關(guān)注,我這手機電池能用幾年?我這電動車電池能跑幾年?這些都是電池日歷壽命的體現(xiàn)。(原文轉(zhuǎn)自:巴倫實驗室)
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