對優質鋰離子電池的要求是什麼？ 一般來說，長壽命、高能量密度和可靠的安全性能是衡量一個優質鋰離子電池的先決條件。 鋰離子電池目前應用於日常生活的方方面面，但製造商或品牌不同。 鋰離子電池的使用壽命和安全性能存在一定差異，這與生產工藝標準和生產材料密切相關； 以下條件必須是優質鋰離子的條件；

1。 使用壽命長

二次電池的壽命包括循環壽命和日曆壽命兩個指標。 循環壽命是指電池經過廠商承諾的循環次數後，剩餘容量仍大於或等於80%。 日曆壽命是指在製造商承諾的時間內，無論是否使用，剩餘容量不得低於80%。

壽命是動力鋰電池的關鍵指標之一。 一方面，更換電池的大動作確實很麻煩，用戶體驗不好； 另一方面，從根本上說，生命是一個成本問題。

鋰離子電池的壽命是指電池在使用一段時間後，容量衰減到標稱容量（室溫25℃，標準大氣壓，70C放出電池容量的0.2%） ，而生命可以被視為生命的終結。 在行業中，循環壽命一般以鋰離子電池完全充電和放電的循環次數來計算。 在使用過程中，鋰離子電池內部發生不可逆的電化學反應，導致容量下降，如電解液分解、活性物質失活、正負極結構塌陷等。導致鋰離子嵌入和脫嵌的數量減少。 等待。 實驗表明，較高的放電速率將導致容量衰減較快。 如果放電電流低，電池電壓會接近平衡電壓，可以釋放更多的能量。

三元鋰離子電池的理論壽命約為800次循環，在商用可充電鋰離子電池中處於中等水平。 磷酸鐵鋰約為2,000次循環，而鈦酸鋰據說可以達到10,000次循環。 目前主流電池廠商在其三元電池的規格上承諾500次以上（標準條件下充放電）。 但是，電池組裝成電池組後，由於一致性問題，最重要的因素是電壓和內阻不可能完全相同，其循環壽命在400次左右。 推薦的 SOC 使用窗口為 10%~90%。 不建議深度充放電，否則會對電池的正負極結構造成不可逆的損壞。 如果按淺充淺放電計算，循環壽命至少為1000次。 此外，如果鋰離子電池在高倍率和高溫環境下頻繁放電，電池壽命將急劇下降到200次以下。

2. 更少的維護，更低的使用成本

電池本身每千瓦時的價格很低，這是最直觀的成本。 除此之外，對於用戶來說，成本是否真的低取決於“電力全生命週期成本”。

“全生命週期用電成本”，將動力鋰電池的總電量乘以循環次數，得到電池全生命週期可使用的總電量，以及電池的總價電池組除以這個總和，得到全生命週期每千瓦電的價格。

我們通常所說的電池價格，比如1,500元/千瓦時，只是按照新電芯的總能量計算的。 事實上，每單位生命的電力成本是最終客戶的直接利益。 最直觀的結果是，如果你以相同的價格購買兩個相同功率的電池組，一個在充放電50次後就達到壽命終點，另一個在充放電100次後可以重複使用。 這兩個電池組一眼就能看出哪個更便宜。

說白了就是長壽命，耐用，降低成本。

除了以上兩個成本外，還要考慮電池的維護成本。 單純考慮初始成本，選擇問題單元，後期維護成本和人工成本太高。 關於電芯本身的保養，參考人工平衡很重要。 BMS內置的均衡功能受限於自身設計均衡電流的大小，可能無法達到理想的電池間平衡。 隨著時間的推移，電池組內壓差過大的問題就會出現。 在這種情況下，必須進行手動均衡，對電壓過低的電芯單獨充電。 這種情況發生的頻率越低，維護成本就越低。

3. 高能量密度/高功率密度

能量密度是指單位重量或單位體積所包含的能量； 電池的平均單位體積或質量所釋放的電能。 一般同等體積下，鋰離子電池的能量密度是鎳鎘電池的2.5倍，鎳氫電池的1.8倍。 因此，在電池容量相同的情況下，鋰離子電池會優於鎳鎘電池和鎳氫電池。 體積更小，重量更輕。

電池能量密度=電池容量×放電平台/電池厚度/電池寬度/電池長度。

功率密度是指單位重量或體積的最大放電功率值。 在道路車輛有限的空間內，只有增加密度，才能有效提升整體能量和整體動力。 此外，目前國家補貼以能量密度和功率密度作為衡量補貼水平的門檻，進一步強化了密度的重要性。

但是，能量密度和安全性之間存在一定的矛盾。 隨著能量密度的增加，安全總會面臨更新、更困難的挑戰。

4. 高壓

由於石墨電極基本上是作為負極材料，鋰離子電池的電壓主要由正極材料的材料特性決定。 磷酸鐵鋰的電壓上限為3.6V，三元鋰、錳酸鋰電池的最高電壓為4.2V左右（下一部分將解釋為什麼鋰離子電池的最高電壓不能超過4.2V ）。 發展高壓電池是鋰離子電池提高能量密度的技術路線。 為了提高電池的輸出電壓，需要高電位的正極材料、低電位的負極材料和高電壓穩定的電解液。

5. 高能效

庫侖效率，又稱充電效率，是指電池在同一周期內放電容量與充電容量之比。 即放電比容量與充電比容量的百分比。

對於正極材料，就是嵌鋰容量/脫鋰容量，即放電容量/充電容量； 對於負極材料，就是脫鋰容量/嵌鋰容量，即放電容量/充電容量。

在充電過程中，電能轉化為化學能，在放電過程中，化學能轉化為電能。 在兩次轉換過程中電能的輸入和輸出都有一定的效率，這個效率直接反映了電池的性能。

從專業物理學的角度來看，庫侖效率和能量效率是不同的。 一是電比，二是功比。

蓄電池的能量效率和庫侖效率，但從數學表達式上看，兩者之間存在電壓關係。 充放電平均電壓不相等，放電平均電壓一般小於充電平均電壓

電池的性能可以通過電池的能效來判斷。 從能量守恆來說，損失的電能主要轉化為熱能。 因此，能效可以分析電池在工作過程中產生的熱量，進而分析內阻與熱量的關係。 並且眾所周知，能效可以預測電池的剩餘能量，管理電池的合理使用。

由於輸入功率往往不用於將活性物質轉化為帶電狀態，而是消耗了一部分（例如發生不可逆副反應），因此庫侖效率往往小於100%。 但就目前的鋰離子電池而言，庫侖效率基本可以達到99.9%以上。

影響因素：電解液分解、界面鈍化、電極活性材料的結構、形貌和電導率的變化都會降低庫侖效率。

另外值得一提的是，電池衰減對庫侖效率影響不大，與溫度關係不大。

電流密度反映了單位面積上通過的電流大小。 隨著電流密度的增加，通過電堆的電流增加，電壓效率因內阻下降，庫侖效率因濃差極化等原因下降。 最終導致能源效率的降低。

6. 良好的高溫性能

鋰離子電池具有良好的高溫性能，這意味著電芯處於較高溫度的環境中，電池的正負極材料、隔膜和電解液也能保持良好的穩定性，在高溫下能正常工作，生活不會加速。 高溫不易引起熱失控事故。

鋰離子電池的溫度顯示了電池的熱狀態，其本質是鋰離子電池發熱和傳熱的結果。 研究鋰離子電池的熱特性，以及它們在不同條件下的發熱和傳熱特性，可以使我們認識到鋰離子電池內部發生化學放熱反應的重要途徑。

鋰離子電池的不安全行為，包括電池過充過放、快速充放電、短路、機械濫用情況、高溫熱衝擊等，很容易引發電池內部危險的副反應並產生熱量，直接破壞負極和正極 表面鈍化膜。

當電芯溫度升至130℃時，負極表面的SEI膜發生分解，使高活性鋰碳負極暴露在電解液中發生劇烈的氧化還原反應，產生的熱量發生使電池進入高危狀態。

當電池內部溫度升至200℃以上時，正極表面的鈍化膜使正極分解產生氧氣，並繼續與電解液劇烈反應產生大量熱量，形成較高的內壓. 當電池溫度達到240℃以上時，伴隨著鋰碳負極與粘結劑發生劇烈的放熱反應。

鋰離子電池的溫度問題對鋰離子電池的安全性影響很大。 使用環境本身就有一定的溫度，鋰離子電池在使用時也會出現溫度。 重要的是，溫度會對鋰離子電池內部的化學反應產生更大的影響。 過高的溫度甚至會損害鋰離子電池的使用壽命，嚴重時還會對鋰離子電池造成安全問題。

7、良好的低溫性能

鋰離子電池具有良好的低溫性能，這意味著在低溫下，電池內部的鋰離子和電極材料仍能保持高活性、高剩餘容量、減少放電容量退化、允許充電率大。

隨著溫度的下降，鋰離子電池的剩餘容量加速衰減。 溫度越低，容量衰減越快。 低溫強行充電危害極大，極易引發熱失控事故。 在低溫下，鋰離子和電極活性材料的活性降低，鋰離子嵌入負極材料的速率嚴重降低。 當外接電源以超過電池允許功率的功率充電時，大量鋰離子聚集在負極周圍，嵌入電極的鋰離子來不及得到電子，直接沉積在負極上。電極表面形成鋰元素晶體。 枝晶生長，直接穿透隔膜，刺穿正極。 造成正負極之間短路，進而導致熱失控。

鋰離子電池除了放電容量嚴重劣化外，還不能在低溫下充電。 低溫充電時，鋰離子在電池石墨電極上的嵌入與鍍鋰反應並存，相互競爭。 在低溫條件下，鋰離子在石墨中的擴散受到抑制，電解液的電導率降低，導致嵌入率下降，使石墨表面更容易發生鍍鋰反應。 鋰離子電池在低溫下使用時壽命下降的主要原因是內阻增加和鋰離子析出導致容量下降。

8. 安全性好

鋰離子電池的安全性不僅包括內部材料的穩定性，還包括電池安全輔助措施的有效性。 內部材料的安全性是指正負極材料、隔膜和電解液，它們具有良好的熱穩定性，電解液與電極材料的相容性好，電解液本身俱有良好的阻燃性。 安全輔助措施參考電芯安全閥設計、保險絲設計、溫敏電阻設計，靈敏度適當。 單個單元發生故障後，可以防止故障擴散，起到隔離的作用。

9. 一致性好

通過“桶效應”，我們了解了電池一致性的重要性。 一致性是指同一電池組中使用的電芯，容量、開路電壓、內阻、自放電等參數極小，性能相似。 如果電芯與其自身優異性能的一致性不好，其優勢往往在組團形成後被抹平。 研究表明，分組後電池組的容量由容量最小的電芯決定，電池組的壽命小於最短電芯的壽命。