磷酸鐵鋰電池使用壽命10年，真的能用這么久嗎？如何延長使用壽命

最近幾年磷酸鐵鋰電池大放異彩，它集成了鉛酸電池的高安全性，也不會像三元鋰電池那樣爆燃起火，同時能量密度是鉛酸電池的4~5倍，重量比鉛酸電池輕一多半，使用大功率快充能夠做到一小時充滿電，耐低溫性能也得到了有效提升，大品牌的電池都有自帶加熱功能，在冬季約消耗5%的電量，可以在幾分鐘之內(nèi)將電池加熱到25度，確保電池在冬季容量和續(xù)航不縮水。倍受關(guān)注的是可循環(huán)充放電3000次以上，理論使用壽命達10年。

那么磷酸鐵鋰電池真的能用那么久嗎？

以比亞迪的磷酸鐵鋰電池為例，正常家用汽車可行駛60~100萬公里，容量衰減至80%左右。這可不是憑空說的，以深圳的出租車為例，5年行駛50多萬公里，容量衰減15%，平均下來每年10萬公里，容量衰減3%。

如果是家用車，一年按2萬公里計算，容量衰減1%～3%，看到這里，很多朋友會感到疑問。家用車一年行駛路程少，為什么容量衰減在1%~3%？而營運車一年行駛10萬公里容量衰減3%，這里就牽扯到電池的品牌不同，制造工藝存在差距。電池老化速度不一樣，而且電池是有日歷使用壽命的，設計使用壽命是10~12年，即使不用也會自然老化。

例如家用車不使用充足電放置定期補電，5年后容量衰減10%~15%，每年行駛2萬公里。10年以后容量衰減20%~25%，剩余75%~80%的電量。假設100度的電池包充足電10年前能行駛500公里，10年后電量按75%計算，依然有375公里的續(xù)航，仍能滿足日常使用需求。這是掌握正確使用方法，10年以后才能達到的續(xù)航，如果使用方法錯誤磷酸鐵鋰電池很難達到理論使用壽命。

影響磷酸鐵鋰電池壽命的原因有哪些？

1.溫度對電池影響最大

現(xiàn)在汽車都在拼充電速度，充電速度取決于電壓，電壓越高功率大，充電速度快，比如有的品牌電動汽車搭載磷酸鐵鋰電池，宣稱能夠做到1小時充滿電。但過快的充電速度會導致磷酸鐵鋰電池內(nèi)部化學反應劇烈，內(nèi)部溫度迅速上升，特別是夏季溫度很快上升到45度以上。

持續(xù)高溫快充會導致電池表面的SEI膜增厚，該模是在電池石墨負極的表面，是在電池首次充放電，電解液中的碳酸酯溶劑、鋰鹽在負極表面的電子發(fā)生還原分解生成的不溶性產(chǎn)物，在負極表面逐漸沉積，最終形成穩(wěn)定的SEI膜。

在磷酸鐵鋰首次充放電過程中會消耗少量的活性鋰，會造成電池容量輕微下降，影響較小，幾乎可以忽略不計。這層膜的作用非常大，它能隔絕負極與電解液，阻止電解液持續(xù)分解消耗活性鋰，能夠保持活性鋰的數(shù)量大幅延長電池的使用壽命。

正常情況下SEI膜的厚度約10～50nm，高溫充電會造成負極低電位，電解液加速還原分解，在負極表面持續(xù)過度還原，造成膜的厚度逐漸增加。當膜的厚度大于80nm，內(nèi)阻極速增加，電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)極速老化，容量壽命大幅衰減，這種情況是不可逆轉(zhuǎn)的。

此外，低溫充電也會對磷酸鐵鋰電池健康狀況產(chǎn)生極大影響。所有的電池都會受環(huán)境溫度影響，溫度越低，容量衰減越快，當溫度在零度以下，電池內(nèi)部鋰離子活性降低會產(chǎn)生析鋰，就是鋰在負極表面沉積，長期低溫充電會造成鋰顆粒逐漸生長，變得尖銳，可能會沖刺破正負極之間的隔膜存在安全風險。總之在冬季溫度低于零度以下充電，會造成電池容量和壽命出現(xiàn)永久性損傷。

長期將磷酸鐵鋰電池充滿至100%狀態(tài)，電池理論壽命會縮短20~30%。這是因為電池在滿電狀態(tài)會引發(fā)副反應，真實的原因是電池長期滿電，會讓石墨負極一直維持在極低還原狀態(tài)，隨著時間的延長，不斷誘發(fā)電解液副反應，SEI膜增厚電池內(nèi)阻增加，鋰鹽分解，這是石墨烯電池長期滿電、電池老化的誘因。

3.放電深度決定了電池的循環(huán)壽命

以比亞迪的磷酸鐵鋰電池為例，可循環(huán)充放電3300次以上，一次完整的循環(huán)充放電是指電池充足電到放完電的過程，但不是完全放完電，電量最好保持在20%~30%。磷酸鐵鋰電池電量使用剩余10%就屬于深度放電，這會直接讓SEI膜增厚，腐蝕銅箔，溶解正極，造成電池的容量產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的損傷。電動汽車雖然加速快，如果長時間超速行駛，電芯瞬間放電超功率輸出會產(chǎn)生大量熱，會加速電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)老化，縮短使用壽命。

4.使用與存放看不見的“隱形殺手”

如果新能源汽車或者兩輪電動車因某些原因長期放置不用，電池也會自然老化。保證電池處在合適的電量，能夠減緩老化速度，建議將電量充到60%~80%放置，1～5年的電池兩個月補充一次電，5年以上的電池每個月不補充一次電，始終將電量維持在60~80%存放。

現(xiàn)在的新能源電動汽車和兩輪電動車都有動能回收裝置，當車輛行駛在下坡路段動能回收介入，將動能轉(zhuǎn)化為電能反充給電池。但如果動能回收設置不合適，也會損傷電池，比如動能回收設置過高，動能轉(zhuǎn)化效率提高電流能量增強，電流越大電池輸出功率越高，電池內(nèi)部溫度上升快。動能回收長期設置過高會加速SEI膜增厚，加速電池容量衰減，縮短使用壽命。建議動能回收設置為標準模式，可以避免上述情況的發(fā)生。

如何延長磷酸鐵鋰電池的使用壽命？

1.充電和放電

日常使用電量保持在20%~90%，電量盡量不要低于20%避免深度放電。日常使用慢充為主、快充為輔，夏季使用快充充足電以后讓電池散熱30分鐘以后再使用。每個月將電池充至滿電100%狀態(tài)，讓電池管理系統(tǒng)均衡電芯。

2.溫度管管

磷酸鐵鋰電池最佳工作溫度是20~25度，在廣東、廣西、云南等溫暖地方磷酸鐵鋰電池可以發(fā)揮出最長使用壽命。電池沒有自動加熱裝置零度以下不建議充電，溫度超過45度不建議充電。冬季當氣溫低于零度需要充電時建議先預熱，這樣電池能夠恢復80%的容量。

電動汽車約有80%使用磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池裝車數(shù)量下降到20%，未來磷酸鐵鋰電池使用率還將快速上升，三元鋰電池有可能會被淘汰。因為起火爆燃風險概率高，一旦爆燃起火往往會造成汽車被燒毀，嚴重的甚至人員傷亡。磷酸鐵鋰電池憑借超長的使用壽命，不會爆燃起火安全高，能量密度適中，支持快充。但再好的電池也要遵循正確的使用方法，如果使用方法錯誤，很難達到理論使用壽命。通過閱讀這篇文章，希望大家能夠改變錯誤的使用習慣，采用正確使用方法來延長磷酸鐵鋰電池的使用壽命。