อายุการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียม

โดยทั่วไปอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมจะกำหนดเป็นวงจรชีวิต ซึ่งเป็นจำนวนรอบการชาร์จและการคายประจุที่สมบูรณ์ที่แบตเตอรี่ต้องเผชิญภายใต้สภาวะการชาร์จและการคายประจุเฉพาะก่อนที่ความจุจะลดลงเหลือ 80% ของความจุเริ่มต้น วงจรชีวิตของแบตเตอรี่ลิเธียมกระแสหลักในปัจจุบันมีอยู่ในตลาดอย่างกว้างขวาง แบตเตอรี่ลิเธียมเกรดผู้บริโภคทั่วไป-มีอายุการใช้งาน 300-1,000 รอบ ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียม-เกรดอุตสาหกรรมหรือพลังงาน-สามารถถึง 1,000-3,000 รอบ โดยผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์-บางรายการเกิน 5,000 รอบ อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมได้รับผลกระทบจากหลายปัจจัย ในทางเทคนิค ในระหว่างกระบวนการชาร์จและคายประจุของแบตเตอรี่ลิเธียม ไอออนลิเธียมจะแทรกแซงและแยกส่วนระหว่างวัสดุอิเล็กโทรดบวกและลบซ้ำๆ ค่อยๆ ทำให้โครงสร้างวัสดุอิเล็กโทรดเสื่อมลงและทำให้เกิดการสลายตัวของกำลังการผลิต ในส่วนของวัสดุอิเล็กโทรดเชิงบวก ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LFP) มีความเสถียรของโครงสร้างที่เหนือกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุที่ประกอบด้วยชิ้นส่วน (NCM/NCA) ส่งผลให้มีอายุการใช้งานของวงจรที่ยาวนานขึ้นโดยทั่วไปมากกว่า 2,000 รอบ เทียบกับ 1,000-2,000 รอบสำหรับวัสดุที่ประกอบไปด้วย ในบรรดาวัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบ กราไฟท์มีความเสถียรในการหมุนเวียนที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับแอโนดที่มีซิลิคอน- ซึ่งไวต่อการขยายปริมาตร ส่งผลให้อายุการใช้งานสั้นลง nสถานการณ์การใช้งานส่งผลอย่างมากต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียม อุณหภูมิสูงเร่งการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์และการเสื่อมสภาพของวัสดุอิเล็กโทรด ตัวอย่างเช่น ที่ 45 องศา อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมอาจสั้นลง 30%-50% อุณหภูมิต่ำลดการเคลื่อนตัวของลิเธียมไอออน เพิ่มความต้านทานภายในประจุและคายประจุ การใช้อุณหภูมิต่ำในระยะยาว-อาจทำให้เกิดการสะสมตัวของโลหะลิเธียม ซึ่งก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัย ในส่วนของอัตราการชาร์จและคายประจุนั้น อัตราประจุและการคายประจุที่สูงในระยะยาว (เช่น สูงกว่า 5C) จะทำให้ความเครียดในวัสดุอิเล็กโทรดรุนแรงขึ้น ส่งผลให้อายุการใช้งานลดลงอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม อัตราที่ต่ำซึ่งต่ำกว่า 0.5C สามารถยืดอายุการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ n มาตรฐานอุตสาหกรรม มาตรฐาน IEC 61960 ที่พัฒนาโดย International Electrotechnical Commission (IEC) กำหนดว่าแบตเตอรี่ลิเธียมควรมีอายุการใช้งานอย่างน้อย 300 รอบ และอัตราการคงอยู่ของความจุ 80% หรือสูงกว่าที่อัตราการชาร์จและคายประจุ 1C ที่ 25 องศา มาตรฐาน GB/T 31486 ในประเทศสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมกำลังมีข้อกำหนดที่เข้มงวดยิ่งขึ้น โดยต้องมีอายุการใช้งานอย่างน้อย 1,000 รอบ ในการใช้งานจริง ผู้ใช้สามารถยืดอายุแบตเตอรี่ลิเธียมได้โดยปรับพฤติกรรมการใช้งานให้เหมาะสม เช่น หลีกเลี่ยงการชาร์จเกิน (แรงดันไฟฟ้าเกิน 4.2V) และการคายประจุมากเกินไป (แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 2.5V) รักษาอุณหภูมิการทำงานของแบตเตอรี่ให้อยู่ระหว่าง 20-35 องศา และลดการจัดเก็บระยะยาวในสถานะชาร์จเต็มหรือว่างเปล่า