Durée de vie de la batterie au lithium

La durée de vie d'une batterie au lithium est généralement définie comme sa durée de vie, c'est-à-dire le nombre de cycles complets de charge et de décharge qu'elle subit dans des conditions de charge et de décharge spécifiques avant que sa capacité ne chute à 80 % de sa capacité initiale. Les durées de vie des batteries au lithium grand public actuellement sur le marché varient considérablement. Les batteries au lithium grand public classiques-de qualité ont une durée de vie de 300-1 000 cycles, tandis que les batteries au lithium de qualité industrielle-ou de puissance-peuvent atteindre 1 000-3 000 cycles, avec certains-produits haut de gamme dépassant 5 000 cycles. La durée de vie des batteries au lithium dépend de plusieurs facteurs. Techniquement, pendant le processus de charge et de décharge des batteries au lithium, les ions lithium s'intercalent et se désintercalent de manière répétée entre les matériaux des électrodes positives et négatives, dégradant progressivement la structure du matériau de l'électrode et provoquant une diminution de la capacité. En ce qui concerne les matériaux d'électrode positive, le phosphate de fer lithium (LFP) offre une stabilité structurelle supérieure par rapport aux matériaux ternaires (NCM/NCA), ce qui se traduit par une durée de vie généralement plus longue de plus de 2 000 cycles, contre 1 000-2 000 cycles pour les matériaux ternaires. Parmi les matériaux d'électrode négative, le graphite offre une stabilité de cyclage supérieure par rapport aux anodes à base de silicium-, qui sont sensibles à l'expansion de volume, ce qui entraîne une durée de vie plus courte. n nLes scénarios d’utilisation ont un impact significatif sur la durée de vie des batteries au lithium. Les températures élevées accélèrent la décomposition de l'électrolyte et le vieillissement du matériau de l'électrode. Par exemple, à 45 degrés, la durée de vie d'une batterie au lithium peut être raccourcie de 30 % -50 %. Les basses températures réduisent la migration des ions lithium, augmentant ainsi la résistance interne de charge et de décharge. Une utilisation à long terme à basse température peut provoquer un dépôt de lithium métallique, présentant un risque pour la sécurité. En ce qui concerne les taux de charge et de décharge, des taux de charge et de décharge élevés à long terme (par exemple supérieurs à 5 °C) exacerbent les contraintes dans le matériau de l'électrode, entraînant une dégradation rapide de la durée de vie. Cependant, des taux bas inférieurs à 0,5 °C peuvent effectivement prolonger la durée de vie. n nNormes industrielles, la norme CEI 61960 développée par la Commission électrotechnique internationale (CEI) stipule que les batteries au lithium doivent avoir une durée de vie d'au moins 300 cycles et un taux de rétention de capacité de 80 % ou plus à un taux de charge et de décharge de 1C à 25 degrés. La norme nationale GB/T 31486 pour les batteries de puissance au lithium a des exigences encore plus strictes, exigeant une durée de vie d'au moins 1 000 cycles. Dans les applications réelles, les utilisateurs peuvent prolonger la durée de vie des batteries au lithium en optimisant leurs habitudes d'utilisation, par exemple en évitant la surcharge (tension supérieure à 4,2 V) et la décharge excessive (tension inférieure à 2,5 V), en maintenant la température de fonctionnement de la batterie entre 20 et 35 degrés et en réduisant le stockage à long terme dans des états complètement chargés ou vides.