Trajanje litijumske baterije

Životni vek litijumske baterije se obično definiše kao njen životni vek, što je broj kompletnih ciklusa punjenja i pražnjenja kroz koje prolazi pod određenim uslovima punjenja i pražnjenja pre nego što njen kapacitet padne na 80% svog početnog kapaciteta. Životni vijek mainstream litijumskih baterija koje se trenutno nalaze na tržištu je širok raspon. Tipične litijumske baterije-klase potrošača imaju vijek trajanja od 300-1000 ciklusa, dok industrijske-razreda ili power{8}} litijumske baterije mogu doseći 1000-3000 ciklusa, sa nekim vrhunskim{25}krajnjim proizvodima koji prelaze 5000 ciklusa. Na vijek trajanja litijumskih baterija utiče više faktora. Tehnički, tokom procesa punjenja i pražnjenja litijumskih baterija, litijum joni se više puta interkaliraju i deinterkaliraju između materijala pozitivne i negativne elektrode, postepeno degradirajući strukturu materijala elektrode i uzrokujući pad kapaciteta. Što se tiče materijala pozitivnih elektroda, litijum gvožđe fosfat (LFP) nudi superiornu strukturnu stabilnost u poređenju sa ternarnim materijalima (NCM/NCA), što rezultira generalno dužim životnim ciklusom od preko 2000 ciklusa, u poređenju sa 1000-2000 ciklusa za ternarne materijale. Među materijalima negativnih elektroda, grafit nudi superiornu stabilnost ciklusa u poređenju sa anodama na bazi silikona{28}}koje su podložne proširenju zapremine, što rezultira kraćim vijekom trajanja. n nUse scenariji značajno utiču na životni vek litijumskih baterija. Visoke temperature ubrzavaju razgradnju elektrolita i starenje materijala elektrode. Na primjer, pri 45 stepeni, životni vijek litijumske baterije može se skratiti za 30%-50%. Niske temperature smanjuju migraciju litijum jona, povećavajući unutrašnji otpor punjenja i pražnjenja. -Dugotrajna upotreba na niskim temperaturama može uzrokovati taloženje metala litijuma, što predstavlja opasnost po sigurnost. Što se tiče brzina punjenja i pražnjenja, dugotrajne visoke stope punjenja i pražnjenja (npr. iznad 5C) pogoršavaju naprezanje u materijalu elektrode, što dovodi do brze degradacije životnog vijeka. Međutim, niske stope ispod 0,5C mogu efektivno produžiti životni vijek. n Industrijski standardi, standard IEC 61960 koji je razvio Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC) propisuje da litijumske baterije treba da imaju životni vek od najmanje 300 ciklusa i stopu zadržavanja kapaciteta od 80% ili više pri stopi punjenja i pražnjenja od 1C na 25 stepeni. Domaći standard GB/T 31486 za električne litijumske baterije ima još strože zahtjeve, zahtijevajući životni vijek od najmanje 1.000 ciklusa. U stvarnim aplikacijama, korisnici mogu produžiti vijek trajanja litijumskih baterija optimiziranjem navika korištenja, kao što je izbjegavanje prekomjernog punjenja (napon veći od 4,2V) i prekomjernog pražnjenja (napon ispod 2,5V), održavanje radne temperature baterije između 20-35 stupnjeva i smanjenje dugotrajnog skladištenja u potpuno napunjenom ili praznom stanju.