鋰離子電池在使用過程中隨著充放電次數的增加，容量逐漸降低，也就（jiù）是我們所說的衰（shuāi）降（jiàng），直觀的感受就是電量越來越不夠用了（le）。好比我（wǒ）們的手機，剛剛買來的時候，充滿一次（cì）電能夠使用一（yī）整天，但是隨著我們使用可（kě）能充滿電就隻能支撐半天的使用了，這就是鋰離子電池在使用中容量衰降了，這對於消費（fèi）電子產品這種（zhǒng）更新換代（dài）的比較（jiào）快的產品還比較好解決，在電池容量衰降過大之前，可能我們就已經更換新的（de）手機了，但是對於電動車這種使用壽命較長的耐用產品來說就不那麽好解決（jué）了，一般來說汽車的使用壽命可（kě）達（dá）10年左右，這期間可能要進行1000次到2000次左右的充電（假設每隔一天進行一次充電（diàn）），為了滿足消費者對（duì）電動汽車的使用需求，就必須對電動汽車的鋰離子電池的壽命提出一定的（de）要（yào）求。

影響（xiǎng）鋰離子電池壽命的影響（xiǎng）因素很（hěn）多，使用溫度、充放電電流、充（chōng）放（fàng）電截止電壓等因素都會影響鋰離子電池的衰降速度（dù）。造成鋰離子電（diàn）池容量衰降的機理也可以分為三類：內阻和極（jí）化增加（jiā）、正負極活性物質損失、Li損失，不同的外（wài）部因素對這三者的影響也各不相同。例如LiFePO4材料的電池一般（bān）來說具有非常好的循環性（xìng）能，但是美國德州大學阿靈頓分校的DerekN.Wong等研究發現使用條件對其循環壽命有（yǒu）著重要的（de）影響（xiǎng），當DerekN.Wong分別對26650型號的LiFePO4電池（chí）進行15C脈衝放電和15C連續（xù）放（fàng）電，兩種（zhǒng）放電製度對於LiFePO4電池具（jù）有完全不同的影響。15C脈（mò）衝放電的（de）磷酸鐵鋰電池容量衰降非常快，40次後就無法進行15C放電，但是仍然能夠進行1C放電，1C放電的衰（shuāi）降速（sù）率為（wéi）6%/20次（cì）。而15C連續放電電池容量衰降較慢，60次以後仍然能夠進行（háng）15C放電，但是1C倍率的衰（shuāi）降（jiàng）速率要快於15C脈衝放電，達到14%/20次。機理研究（jiū）顯示，15C脈衝放電的電池在負極（jí）的SEI膜中含（hán）有更多的LiF，而LiF對（duì）鋰離子擴散的阻礙（ài）更大，使得電池的Li+擴散阻抗和電荷交換阻抗（kàng）迅（xùn）速增加，從而使得電池在充放電過程中極化（huà）電壓過大，從而導致LiFePO4大電流放電能力迅速下降。

鋰離子電池的放電（diàn）製度很大程度上依賴於使用者（zhě），好的放電製度對於有（yǒu）的使用者而言並不一定適用。但是充電製度則主要是設（shè）計（jì）者進行控製，因此對於充電製度對（duì）電池壽命衰降的影響的（de）研究，能夠更好的指導我們對（duì）鋰離子（zǐ）電池的設計。北京（jīng）交通大學的YangGao等針對不同的充電製度對鋰離子電池壽命衰降的影響（xiǎng），並研究了其作用（yòng）機理，提出了（le）鋰離子電池的壽（shòu）命衰降模型。YangGao的（de）研究顯示，當充電電（diàn）流和（hé）截止電壓超過一定的數值時，鋰離子電池的衰降將被極大的加速，為了降低鋰離（lí）子電池的衰降速率，需要針（zhēn）對不同的體係，選擇（zé）合適的充放電電流和（hé）截（jié）止電壓。

測試中（zhōng）YangGao采用了商用18650電池，正（zhèng）極（jí）材料為LiCoO2，負極材（cái）料為石墨，測試了不同的充電電流對電池衰降速率（lǜ）的影響，結果如下圖所示。從下（xià）圖a中我們可以看（kàn）到，充電電流（liú）對於鋰離子電池衰降速度具有極大的影（yǐng）響，在0.5C充電倍率下，在前150次循環電池的（de）衰降速度為0.020%/循環（huán），在150次-800次則穩定為0.0156%/循（xún）環，800次以後為0.0214%/循環。而0.8C充電（diàn）倍率下，電池在前150次，衰降速度（dù）為0.0243%/循（xún）環，150次-800次為0.175%/循（xún）環，800次以（yǐ）後為0.0209%/循（xún）環。對於1C倍率充電（diàn），前150次衰降速率為0.032%/循環，150次-600次衰降速率為0.0188%/循環，600次以後衰降速度（dù）為0.0271%/循環。1.2C充電，前100次衰降速度為0.0472%/循環，100次-400次衰阿醬（jiàng）速度為0.0226%/循環，400次以後衰降速度為0.0356%/循環。1.5C倍率（lǜ）充電與其（qí）他倍率充電的電池具有很大的不同，平均衰減速度為0.078%/循環（huán），遠遠快於其他倍率下充電的電池。從上述數據可以看到，隨著充電（diàn）的倍率的（de）加（jiā）大，鋰離（lí）子電池的衰降速率也在快速增加，並且從曲（qǔ）線的斜率來看，電池的衰降（jiàng）速度存在三個不同（tóng）的階段，前期（qī）衰降速度較快的階段（階段1），中間衰降速度較慢的穩定階段（階段2），和後（hòu）期的衰降速（sù）率加速階段（階段3）。針對三（sān）個階段電（diàn）池的衰降機理的研究（jiū）認為，階段1可能是因為電池SEI膜生長需要消耗一部分Li+，因此衰降速（sù）度較快（kuài）。在階段2隨著SEI膜結構的穩定，內部較為穩定，因此衰降速度（dù）較慢，在階段3隨著電池老化，開始發生活性物（wù）質損失，電極（jí）活性界麵減少，導致（zhì）電池對於電流十分敏感。圖C是針對不同的截止電壓對電池衰降速度影響的實驗（yàn），從實驗結果可以（yǐ）看到，當把充（chōng）電截止電壓提高到4.3V時會導致電池的循（xún）環性（xìng）能急劇惡化，降低充電截止（zhǐ）電（diàn）壓可以有效的改善電池的循環性能。

對（duì）電池的動態內阻分析如下（xià）圖所示，從圖a測試結果來看，當充電電流小於1C時，電池動態內阻隨著電池循環的變化趨（qū）勢幾乎時一樣的，但是當充電電流超（chāo）過1C時，電池動態內阻增加速度會隨（suí）著充電速率的增加而快速增加。從圖b的測試結果來看，當充（chōng）電截止電壓為4.3V時，電池動態內阻增加非常迅速表明高截止電壓會惡化電池的動力學條件，截止電壓為4.1V和（hé）4.2V時電池動態（tài）內阻增加較為緩慢。

從（cóng）上述分（fèn）析我們可以注意到，無論是充電電流還是充電截止電壓都存在一個值，當充電電流或者電壓超過（guò）這個值時就會導致（zhì）電（diàn）池衰降加速，對於上述電池這個值是1C和4.2V，當充電電流和截（jié）止電（diàn）壓超過這個值後就會加速電池的衰降，當小於這個值時，提（tí）高充電電流和截止電壓並不會顯著的增加電池的衰降速度。對於充電電（diàn）流和截止電壓對電池衰降速度影響的機理研究顯示（shì），當充電電流低於1C時主要影響的（de）是正負極活性物質損失，而截止電壓低於4.2V時影響的主要是Li損失，當充電電流和截（jié）止電壓高於這個值（zhí）時，則會顯著（zhe）的加速正負（fù）極活性物質（zhì）損失和Li損失。