锂离子电池的使用寿命是如何衡量的？你知道吗？

锂离子电池的使用寿命是如何衡量的？你知道吗？

日常生活中，我们经常听到这样的疑问：厂家提供的锂离子电池规格书一般都会注明电池的充放电次数，例如宁德时代280Ah电池为6000次。 那么，我们在使用手机或者电动汽车时，是否应该等电池电量耗尽后再充电，以延长电池的使用寿命呢？ 换句话说，在不耗尽电池的情况下充电是否会导致电池更快达到充电次数，从而缩短手机或电动汽车的电池寿命？

首先，我们需要了解如何测量电池寿命。 锂离子电池的性能会随着使用而出现不同程度的下降，这是一个缓慢且不可逆转的变化过程。 使用寿命是锂离子电池的重要性能参数。 目前相关标准通常以标准充放电循环测试中全寿命期间（80%容量保持率）的循环次数来规定锂离子电池的使用寿命。 电池循环曲线如下图所示。 当容量衰减到初始容量的80%对应的循环次数就是电池的使用寿命。

图1 NCA电池循环曲线

实际运行中的工况与标准充放电循环测试有很大不同。 环境条件、工作速率、充放电深度等经常波动。 因此，在实际操作中，锂离子电池的使用寿命并不能直接用循环次数来衡量。

例如，手机电池电量为100%，则一次性使用至0%，然后充电至100%。 这是一个充电-放电循环。 此时电池循环次数为1次，充电次数为1次。

第一次我们使用到剩余电量40%，然后充电到100%，第二次我们使用到剩余电量60%，然后充电到100%。 这两种用途一起构成一个完整的充电和放电循环。 此时电池的循环次数为1，但充电次数为2。

因此，锂离子电池的等效全循环次数定义为电池在各种工作条件下的累计容量除以电池标称容量得到的计数值。 一个完整的100%电量消耗/充电周期过程只能充电一次，也可以充电2次、3次甚至更多次。 但最终决定锂电池寿命的是初始容量80%时的等效全循环次数，而不是充电次数。

在实际使用中，我们不需要等到电池完全耗尽才充电。 这样的使用方式并不科学，可能会对电池造成不必要的损坏。 锂离子电池不像早期的镍镉电池那样有“记忆效应”，因此不需要每次都完全放电。 事实上，锂离子电池的寿命与其经历的充电和放电深度（DoD）有关。

充放电深度（DoD）是指电池从充满电状态放电到一定电量的比例。 例如，如果电池从 100% 放电到 50%，则其 DoD 为 50%。 电池的寿命与其经历的总 DoD 成正比。 换句话说，电池的总DoD越小，其寿命就越长。

因此，为了延长电池的使用寿命，应避免频繁的深度放电和充电。 例如，如果每次使用手机直到电池电量几乎耗尽后再充满电，则会积累较大的DoD，从而缩短电池寿命。

科学的充电习惯是尽量将电池电量保持在20%到80%之间。 这样可以有效降低每次充电的DoD，从而延长电池的使用寿命。 例如，当手机电量下降到20%左右时充电，达到80%左右时停止充电，可以减少单次充电的DoD，避免过度充电。

此外，不同类型的电池（如LFP、NCA和NMC）在不同的工作条件下表现出不同的循环寿命。 例如，LFP电池的循环寿命最长，而NCA电池的寿命较短。 此外，电池的容量衰减率还受温度、放电深度和放电倍率的影响。 因此，在使用电池时，我们也应该考虑这些因素，以优化电池的性能和寿命。 目前很多电器产品还在电池管理系统中对充放电深度进行管理，以延长电池的使用寿命。

总之，为了延长手机或电动车电池的使用寿命，应避免频繁的深度放电和充满充电。 合理的充电习惯，如低电量时开始充电、高电量时停止充电等，可以有效减少充放电深度，从而延长电池的使用寿命。

参考

of -Ion Cells 作为 of 和，

、M.、L.、W. Juba、Román-、R. 和 Babu。

的，2020年167