影響鋰離子電池壽命的因素及充電倍率對鋰離子電池的衰降分析

　　鋰離子電池在使用過程中隨著充放電次數(shù)的增加，容量逐漸降低，也就是我們所說的衰降，直觀的感受就是電量越來越不夠用了。好比我們的手機，剛剛買來的時候，充滿一次電能夠使用一整天，但是隨著我們使用可能充滿電就只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，這對于消費電子產(chǎn)品這種更新?lián)Q代的比較快的產(chǎn)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(jīng)更換新的手機了，但是對于電動車這種使用壽命較長的耐用產(chǎn)品來說就不那么好解決了，一般來說汽車的使用壽命可達10年左右，這期間可能要進行1000次到2000次左右的充電（假設(shè)每隔一天進行一次充電），為了滿足消費者對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要求。

　　影響鋰離子電池壽命的影響因素很多，使用溫度、充放電電流、充放電截止電壓等因素都會影響鋰離子電池的衰降速度。造成鋰離子電池容量衰降的機理也可以分為三類：內(nèi)阻和極化增加、正負極活性物質(zhì)損失、Li損失，不同的外部因素對這三者的影響也各不相同。例如LiFePO4材料的電池一般來說具有非常好的循環(huán)性能，但是美國德州大學(xué)阿靈頓分校的DerekN.Wong等研究發(fā)現(xiàn)使用條件對其循環(huán)壽命有著重要的影響，當(dāng)DerekN.Wong分別對26650型號的LiFePO4電池進行15C脈沖放電和15C連續(xù)放電，兩種放電制度對于LiFePO4電池具有完全不同的影響。15C脈沖放電的磷酸鐵鋰電池容量衰降非?？欤?0次后就無法進行15C放電，但是仍然能夠進行1C放電，1C放電的衰降速率為6%/20次。而15C連續(xù)放電電池容量衰降較慢，60次以后仍然能夠進行15C放電，但是1C倍率的衰降速率要快于15C脈沖放電，達到14%/20次。機理研究顯示，15C脈沖放電的電池在負極的SEI膜中含有更多的LiF，而LiF對鋰離子擴散的阻礙更大，使得電池的Li+擴散阻抗和電荷交換阻抗迅速增加，從而使得電池在充放電過程中極化電壓過大，從而導(dǎo)致LiFePO4大電流放電能力迅速下降。