锂離(lí)子電池在使用過程中(zhōng)随着充放(fàng)電次數的增加，容量逐漸降低，也就是我(wǒ)(wǒ)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(wǒ)(wǒ)們的手機，剛剛買來的時候，充滿一(yī)次電能夠使用一(yī)整天，但是随着我(wǒ)(wǒ)們使用可能充滿電就隻能支撐半天的使用了，這就是锂離(lí)子電池在使用中(zhōng)容量衰降了，這對于消費(fèi)電子産品這種更新換代的比較快的産品還比較好解決，在電池容量衰降過大(dà)之前，可能我(wǒ)(wǒ)們就已經更換新的手機了，但是對于電動車(chē)這種使用壽命較長的耐用産品來說就不那麽好解決了，一(yī)般來說汽車(chē)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（假設每隔一(yī)天進行一(yī)次充電），爲了滿足消費(fèi)者對電動汽車(chē)的使用需求，就必須對電動汽車(chē)的锂離(lí)子電池的壽命提出一(yī)定的要求。

影響锂離(lí)子電池壽命的影響因素很多，使用溫度、充放(fàng)電電流、充放(fàng)電截止電壓等因素都會影響锂離(lí)子電池的衰降速度。造成锂離(lí)子電池容量衰降的機理也可以分(fēn)爲三類：内阻和極化增加、正負極活性物(wù)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(yī)般來說具有非常好的循環性能，但是美國德州大(dà)學阿靈頓分(fēn)校的DerekN.Wong等研究發現使用條件對其循環壽命有着重要的影響，當DerekN.Wong分(fēn)别對26650型号的LiFePO4電池進行15C脈沖放(fàng)電和15C連續放(fàng)電，兩種放(fàng)電制度對于LiFePO4電池具有完全不同的影響。15C脈沖放(fàng)電的磷酸鐵锂電池容量衰降非常快，40次後就無法進行15C放(fàng)電，但是仍然能夠進行1C放(fàng)電，1C放(fàng)電的衰降速率爲6%/20次。而15C連續放(fàng)電電池容量衰降較慢(màn)，60次以後仍然能夠進行15C放(fàng)電，但是1C倍率的衰降速率要快于15C脈沖放(fàng)電，達到14%/20次。機理研究顯示，15C脈沖放(fàng)電的電池在負極的SEI膜中(zhōng)含有更多的LiF，而LiF對锂離(lí)子擴散的阻礙更大(dà)，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(fàng)電過程中(zhōng)極化電壓過大(dà)，從而導緻LiFePO4大(dà)電流放(fàng)電能力迅速下(xià)降。

锂離(lí)子電池的放(fàng)電制度很大(dà)程度上依賴于使用者，好的放(fàng)電制度對于有的使用者而言并不一(yī)定适用。但是充電制度則主要是設計者進行控制，因此對于充電制度對電池壽命衰降的影響的研究，能夠更好的指導我(wǒ)(wǒ)們對锂離(lí)子電池的設計。北(běi)京交通大(dà)學的YangGao等針對不同的充電制度對锂離(lí)子電池壽命衰降的影響，并研究了其作用機理，提出了锂離(lí)子電池的壽命衰降模型。YangGao的研究顯示，當充電電流和截止電壓超過一(yī)定的數值時，锂離(lí)子電池的衰降将被極大(dà)的加速，爲了降低锂離(lí)子電池的衰降速率，需要針對不同的體(tǐ)系，選擇合适的充放(fàng)電電流和截止電壓。

測試中(zhōng)YangGao采用了商(shāng)用18650電池，正極材料爲LiCoO2，負極材料爲石墨，測試了不同的充電電流對電池衰降速率的影響，結果如下(xià)圖所示。從下(xià)圖a中(zhōng)我(wǒ)(wǒ)們可以看到，充電電流對于锂離(lí)子電池衰降速度具有極大(dà)的影響，在0.5C充電倍率下(xià)，在前150次循環電池的衰降速度爲0.020%/循環，在150次-800次則穩定爲0.0156%/循環，800次以後爲0.0214%/循環。而0.8C充電倍率下(xià)，電池在前150次，衰降速度爲0.0243%/循環，150次-800次爲0.175%/循環，800次以後爲0.0209%/循環。對于1C倍率充電，前150次衰降速率爲0.032%/循環，150次-600次衰降速率爲0.0188%/循環，600次以後衰降速度爲0.0271%/循環。1.2C充電，前100次衰降速度爲0.0472%/循環，100次-400次衰阿醬速度爲0.0226%/循環，400次以後衰降速度爲0.0356%/循環。1.5C倍率充電與其他倍率充電的電池具有很大(dà)的不同，平均衰減速度爲0.078%/循環，遠遠快于其他倍率下(xià)充電的電池。從上述數據可以看到，随着充電的倍率的加大(dà)，锂離(lí)子電池的衰降速率也在快速增加，并且從曲線的斜率來看，電池的衰降速度存在三個不同的階段，前期衰降速度較快的階段（階段1），中(zhōng)間衰降速度較慢(màn)的穩定階段（階段2），和後期的衰降速率加速階段（階段3）。針對三個階段電池的衰降機理的研究認爲，階段1可能是因爲電池SEI膜生(shēng)長需要消耗一(yī)部分(fēn)Li+，因此衰降速度較快。在階段2随着SEI膜結構的穩定，内部較爲穩定，因此衰降速度較慢(màn)，在階段3随着電池老化，開(kāi)始發生(shēng)活性物(wù)質損失，電極活性界面減少，導緻電池對于電流十分(fēn)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，從實驗結果可以看到，當把充電截止電壓提高到4.3V時會導緻電池的循環性能急劇惡化，降低充電截止電壓可以有效的改善電池的循環性能。

對電池的動态内阻分(fēn)析如下(xià)圖所示，從圖a測試結果來看，當充電電流小(xiǎo)于1C時，電池動态内阻随着電池循環的變化趨勢幾乎時一(yī)樣的，但是當充電電流超過1C時，電池動态内阻增加速度會随着充電速率的增加而快速增加。從圖b的測試結果來看，當充電截止電壓爲4.3V時，電池動态内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，截止電壓爲4.1V和4.2V時電池動态内阻增加較爲緩慢(màn)。

從上述分(fēn)析我(wǒ)(wǒ)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(yī)個值，當充電電流或者電壓超過這個值時就會導緻電池衰降加速，對于上述電池這個值是1C和4.2V，當充電電流和截止電壓超過這個值後就會加速電池的衰降，當小(xiǎo)于這個值時，提高充電電流和截止電壓并不會顯著的增加電池的衰降速度。對于充電電流和截止電壓對電池衰降速度影響的機理研究顯示，當充電電流低于1C時主要影響的是正負極活性物(wù)質損失，而截止電壓低于4.2V時影響的主要是Li損失，當充電電流和截止電壓高于這個值時，則會顯著的加速正負極活性物(wù)質損失和Li損失。