Lítium akkumulátor élettartama

A lítium akkumulátor élettartamát általában a ciklus élettartamaként határozzák meg, amely azon teljes töltési és kisütési ciklusok száma, amelyeken meghatározott töltési és kisütési körülmények között átesik, mielőtt kapacitása a kezdeti kapacitás 80%-ára csökkenne. A jelenleg piacon lévő általános lítium akkumulátorok élettartama széles skálán mozog. A tipikus fogyasztói-minőségű lítium akkumulátorok élettartama 300-1000 ciklus, míg az ipari-minőségű vagy teljesítményű- típusú lítium akkumulátorok elérhetik az 1000-3000 ciklust, míg egyes csúcskategóriás termékek 5000 ciklust is meghaladnak. A lítium akkumulátorok élettartamát számos tényező befolyásolja. Technikailag a lítium akkumulátorok töltési és kisütési folyamata során a lítium-ionok ismételten interkalálódnak és deinterkalálódnak a pozitív és negatív elektródák között, fokozatosan rontva az elektróda anyagának szerkezetét és kapacitáscsökkenést okozva. A pozitív elektród anyagokat illetően a lítium-vas-foszfát (LFP) a háromkomponensű anyagokhoz (NCM/NCA) képest kiváló szerkezeti stabilitást biztosít, ami általában hosszabb, több mint 2000 ciklusos ciklusélettartamot eredményez, szemben a háromkomponensű anyagok 1000{26}}2000 ciklusával. A negatív elektródák közül a grafit kiváló ciklusstabilitást biztosít a szilícium{28}}alapú anódokhoz képest, amelyek hajlamosak a térfogat növekedésére, ami rövidebb élettartamot eredményez. n A nUse forgatókönyvek jelentősen befolyásolják a lítium akkumulátorok élettartamát. A magas hőmérséklet felgyorsítja az elektrolit bomlását és az elektródák anyagának öregedését. Például 45 fokos szögben a lítium akkumulátor élettartama 30%-kal-50%-kal lerövidülhet. Az alacsony hőmérséklet csökkenti a lítium-ionok migrációját, növelve a töltési és kisülési belső ellenállást. A hosszú távú, alacsony hőmérsékletű használat lítium-fémlerakódást okozhat, ami biztonsági kockázatot jelent. Ami a töltési és kisütési sebességet illeti, a hosszú távú magas töltési és kisütési sebességek (pl. 5 °C felett) fokozzák az elektróda anyagának feszültségét, ami az élettartam gyors leromlásához vezet. Az alacsony, 0,5 C alatti hőmérséklet azonban hatékonyan meghosszabbíthatja az élettartamot. n Ipari szabványok, a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC) által kidolgozott IEC 61960 szabvány előírja, hogy a lítium akkumulátorok élettartama legalább 300 ciklus legyen, és kapacitásmegtartási arányuk 80%-os vagy magasabb legyen 1C-os töltési és kisütési sebesség mellett 25 fokon. A hazai GB/T 31486 szabvány a nagy teljesítményű lítium akkumulátorokra még szigorúbb követelményeket támaszt, legalább 1000 ciklus élettartamot ír elő. A tényleges alkalmazásokban a felhasználók meghosszabbíthatják a lítium akkumulátorok élettartamát a használati szokások optimalizálásával, például elkerülhetik a túltöltést (4,2 V feletti feszültség) és a túlzott kisütést (2,5 V alatti feszültség), az akkumulátor üzemi hőmérsékletét 20-35 fok között tartják, és csökkentik a hosszú távú tárolást teljesen feltöltött vagy üres állapotban.