鋰離子電池在使用過程中隨著充放電次數的（de）增加，容量逐漸（jiàn）降低，也就是我們所（suǒ）說的衰降，直觀的感受（shòu）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（gòu）使用一整天，但是隨著我們使用（yòng）可能充滿電就隻能支撐半天的使用了，這就（jiù）是鋰（lǐ）離子電池在使用中（zhōng）容量（liàng）衰降了，這對於消費電子產品這種更新換代的比較快的產品還比較好解決，在電池容量衰降過（guò）大之前（qián），可能我們就已經更換新的手（shǒu）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了，一般來說汽（qì）車的使用壽（shòu）命（mìng）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（jiǎ）設每（měi）隔一天進（jìn）行一次充電），為了滿足消費者（zhě）對（duì）電動汽車的（de）使用需求，就必須對電動汽車的鋰離子（zǐ）電池的壽命提出一定（dìng）的要求。

影響鋰離（lí）子電池壽命的影響因素很多，使（shǐ）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（zǐ）電池容量衰降的機（jī）理也可以分為三類：內阻和極化增加、正負極活性物質損失、Li損失，不同的外部因素對（duì）這三者的影響也各不相同。例如（rú）LiFePO4材（cái）料的電池一般來說具有非常好的循環性能（néng），但是美國德州大學阿靈頓分校（xiào）的DerekN.Wong等研（yán）究發（fā）現使用條件對其循環壽命有著重要的影響，當DerekN.Wong分別對26650型號的LiFePO4電池進（jìn）行15C脈衝放電和15C連續放電（diàn），兩種（zhǒng）放電製度對於LiFePO4電（diàn）池（chí）具有完全不同的影響。15C脈（mò）衝放電的磷酸鐵鋰（lǐ）電池容量衰降非常快，40次後就無法進行（háng）15C放電，但是仍然能夠進行1C放電，1C放電的衰降速率為（wéi）6%/20次。而15C連續放電電池容量衰降較慢，60次以後仍然能夠進行15C放電，但是（shì）1C倍率的衰降速率要快於15C脈（mò）衝放電，達到14%/20次。機理研究顯示，15C脈衝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（kàng）和（hé）電荷交換阻抗（kàng）迅速增加，從而使得電池在充放電過程中極化電壓過大，從而導致LiFePO4大電流放（fàng）電能力迅（xùn）速（sù）下降。

鋰離子電（diàn）池的放電製度很（hěn）大程度（dù）上依賴於使用者，好的放電製度對於有的使用者而言並不一定適用。但是充電（diàn）製度則（zé）主要是設計者進行控製，因此對於充電製度（dù）對（duì）電池壽命衰降（jiàng）的影響（xiǎng）的研究，能夠更好的指導我們對鋰（lǐ）離子電池的設計。北京交通大學的YangGao等針對不（bú）同的充電（diàn）製度（dù）對鋰離子電池壽命衰降的影響，並研究了其作用機理，提出了鋰離子（zǐ）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（guò）一定的數值時，鋰離子電池的衰降將被極大的加速，為（wéi）了降低鋰離子電池的衰降速率，需要針對不同的體係，選擇合適的充放（fàng）電電流和截（jié）止電（diàn）壓。

測試中YangGao采用（yòng）了商用18650電池，正極材料為（wéi）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的影響，結（jié）果如下圖（tú）所（suǒ）示。從下圖a中我們可以看到，充電電流對於鋰離子電池衰降速度具有極大的影響，在0.5C充電倍率下，在（zài）前150次循環電（diàn）池的衰降速度（dù）為0.020%/循環，在150次（cì）-800次則穩定為0.0156%/循環，800次以後為0.0214%/循環。而0.8C充電倍率（lǜ）下，電池在前150次，衰降速度為0.0243%/循環，150次-800次為0.175%/循環，800次以後為0.0209%/循環。對於1C倍率充電，前150次（cì）衰降（jiàng）速率為（wéi）0.032%/循環（huán），150次（cì）-600次衰（shuāi）降速率（lǜ）為0.0188%/循環，600次（cì）以後衰降速度為0.0271%/循環。1.2C充電，前100次衰降速度為0.0472%/循環，100次-400次衰阿醬速度（dù）為0.0226%/循環，400次以後衰降速度為0.0356%/循環。1.5C倍（bèi）率充電與（yǔ）其他倍率充電的電池（chí）具有很大的不同，平均衰減速（sù）度為0.078%/循環，遠遠快於（yú）其他倍率下充電的電池。從（cóng）上述數（shù）據可（kě）以看到，隨著充電的倍率的加大，鋰離子電池的衰降速（sù）率也在快速增加，並且（qiě）從曲線的斜率來看，電（diàn）池的衰降速度存在三個不同的階段，前期衰降速度較快的（de）階段（階段1），中間衰降速度較慢的穩定階段（階（jiē）段2），和後期的衰降速率加速階（jiē）段（階段3）。針對三個階段（duàn）電池（chí）的衰降機理的研（yán）究認為，階段1可能是因為電池SEI膜（mó）生長需要消耗一部分Li+，因此衰降速度（dù）較快。在（zài）階段2隨著SEI膜結構（gòu）的穩定，內部（bù）較為穩定，因此衰降速度較慢，在階段3隨著電池老化，開始發生活性（xìng）物質損失（shī），電極活性（xìng）界麵減（jiǎn）少，導（dǎo）致電（diàn）池對於電流十分敏感。圖C是針對不同的截止電壓（yā）對電池（chí）衰降（jiàng）速度影響的（de）實驗，從實驗結果可（kě）以看到，當把充電截（jié）止電壓提高到4.3V時會導致電池（chí）的循環（huán）性能急劇惡化，降（jiàng）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（de）動態內阻分析如下圖（tú）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勢幾乎時（shí）一樣的，但是當充電電流超（chāo）過（guò）1C時，電池動態內阻（zǔ）增加速度會隨著（zhe）充電（diàn）速率的增加而快速增（zēng）加。從圖b的測試結果來看，當充電截止電（diàn）壓為4.3V時，電池動態內阻增加非常迅（xùn）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4.2V時電池動（dòng）態內（nèi）阻增加較為緩慢。

從上述分析我們可以注意到，無論是充電（diàn）電流還是充電截止電壓都存在一個值，當充電（diàn）電流（liú）或者電壓超過這個（gè）值時就會導致電池衰（shuāi）降加速，對於上（shàng）述電池這個（gè）值是1C和4.2V，當充電（diàn）電流和截止電壓超過（guò）這個（gè）值後就會加速（sù）電池的衰降，當小於這個值時（shí），提高充電電流和截止（zhǐ）電壓並不會顯（xiǎn）著（zhe）的增加電池的衰降速度。對於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（chōng）電電流低於1C時主要影響的是正負極活性物質損失，而截止（zhǐ）電壓低（dī）於4.2V時影響的主要是Li損失，當（dāng）充電電流和（hé）截止電壓高於這個值時（shí），則會顯著（zhe）的加速正負極活性物質損失和Li損失。