电池的循环寿命有两个重要维度需要考虑:其一是全循环,即电池从完全放电到完全充电再到完全放电的整个过程。在这个过程中,电池内部的活性物质完成了一次完整的化学转变。另一方面,所谓的等效循环指的是部分充放电,例如电池从50%充电到100%,再放电回到50%。这被视为半次循环。由于实际应用中,锂电池很少经历完全放电,我们通常讨论的是等效循环。
国家对电动车电池的最低要求是8年或12万公里。然而,评估电池寿命不能仅凭时间和里程。尽管存在“日历寿命”这一概念,但它受到循环寿命影响较大,其参考价值相对较弱。评估电池寿命的关键在于其实际的循环寿命表现。例如,三元锂电池的常见循环寿命大约为840次,磷酸铁锂电池则可达2400次,尽管这些数字只是大致的参考值。
值得注意的是,锂离子电池的循环寿命并非固定不变,它受到多种因素的影响,包括测试条件的差异。即便是同一类型的电池,在不同厂家的不同工艺和电池管理系统(BMS)技术下,其寿命表现也可能有所不同。
根据国家标准GBT31484-2015的要求,纯电动乘用车电池在经历500次循环后的剩余容量应不低于90%,1000次循环后不低于80%。这表明即使是寿命较短的三元锂电池,也应能达到1000次循环,同时保持80%的容量。这一标准适用于整个电池组,而不仅限于单个电芯,因此用户无需担心电芯不一致带来的影响。
重要的是,1000次循环并不意味着电池只能充电1000次。实际上,循环是指电池内活性物质完成一次充电和放电的完整过程。按照国标的测试条件,在25℃下以1C的电流充电至截止电压,再以相同电流放电至20%,这一过程通常在20%至100%的电量范围内进行,等同于0.84个完整循环。因此,要达到1000次循环实际上需要重复约1250次充放电。
根据这些严格的测试条件,电池的实际使用寿命可能远超1000次循环。假设每周进行一次充放电,每次充放电相当于一次完整循环,那么一年大约会有50次充放电。按此计算,1000次循环寿命大约可持续使用20年,意味着大约20年后,电池容量将减少至80%。此时,电池并非报废,只是续航里程有所缩短,性能略有下降。