鋰離子（zǐ）電池在使用過程中隨著充放電次數的增加，容量（liàng）逐漸降低，也就是我們所說的（de）衰降，直觀的（de）感受就是電量越（yuè）來（lái）越不夠用了。好比我們（men）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（kě）能充（chōng）滿（mǎn）電就（jiù）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（jiàng）了，這對（duì）於消（xiāo）費電子產品這種更新換代的比較快的產品還比（bǐ）較好解決，在電池容量衰降過大（dà）之前，可能我們就已經更換新的手機了，但（dàn）是對於電動（dòng）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（shuō）汽車的使用壽命可達10年左右（yòu），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），為了（le）滿（mǎn）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（yào）求。

影響鋰離子電池（chí）壽命的影響因素很多（duō），使用（yòng）溫度、充放電電流、充放（fàng）電截止電壓等因素都會影響（xiǎng）鋰離子電池（chí）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：內阻和極化增加、正負極活性物質損失、Li損失，不同（tóng）的外部因素對這三者的影響也各不相（xiàng）同。例如LiFePO4材料的電池一般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著重要的影響，當DerekN.Wong分別對26650型號的（de）LiFePO4電池進行15C脈衝放電和15C連續放電，兩種放電製度對於LiFePO4電池具有完全不同的影響（xiǎng）。15C脈衝放電的磷酸鐵鋰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（háng）1C放電（diàn），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（jiàng）較慢，60次以後仍然能（néng）夠進行15C放電，但是1C倍率的衰降速（sù）率要快於（yú）15C脈（mò）衝放電，達到14%/20次。機理研究顯（xiǎn）示，15C脈衝（chōng）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（sàn）的阻礙更大，使得電池的（de）Li+擴散阻抗（kàng）和電荷交換阻抗迅速增加，從而使得電池在充放電過（guò）程中極化電壓過（guò）大，從而導致LiFePO4大電流放電能力迅速下降。

鋰離子電池的放電製度很大程度上依賴於使用者，好的放電製度對於有的使用者而言並不一定適用。但是充電製度（dù）則主要是設計者進行控製，因此（cǐ）對於充電製度對電池壽命衰降（jiàng）的影響的研究，能夠（gòu）更好（hǎo）的指導我（wǒ）們（men）對鋰（lǐ）離子電池的設計。北京交通大學的YangGao等針對不同的充電製度對鋰離子電池壽命衰降的影響，並研究了其作用機理，提出了（le）鋰離子電池的壽命（mìng）衰（shuāi）降模型。YangGao的研（yán）究顯示，當充（chōng）電電流和截（jié）止電壓超（chāo）過一定的數（shù）值時，鋰離子電池的衰降將被極大的加速，為了降低鋰離子電池的衰降速率，需要針對不同的體係（xì），選擇合適的充放電電流和（hé）截止電壓。

測試中YangGao采用了商用18650電池，正（zhèng）極材料為LiCoO2，負極材料為石（shí）墨，測試了不同的（de）充電電流對電池衰降（jiàng）速率的影響，結果如下圖所示（shì）。從（cóng）下圖a中我們可以看到，充電電（diàn）流對於鋰離子（zǐ）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次循環電池的衰降速度為0.020%/循（xún）環，在150次-800次則穩定為0.0156%/循（xún）環，800次以後為0.0214%/循環。而（ér）0.8C充電倍率下，電池（chí）在前（qián）150次，衰降速度為0.0243%/循（xún）環，150次（cì）-800次為0.175%/循環，800次以後（hòu）為0.0209%/循環。對於1C倍率充電，前150次衰降速率為0.032%/循環（huán），150次-600次衰降速率（lǜ）為（wéi）0.0188%/循環，600次以後衰降速度為0.0271%/循環。1.2C充電，前100次衰降（jiàng）速度為（wéi）0.0472%/循環（huán），100次-400次衰阿醬速度為0.0226%/循環，400次以後衰（shuāi）降速度（dù）為0.0356%/循（xún）環。1.5C倍率充電與其他倍率充電的電池（chí）具有很大的不同，平（píng）均衰減速（sù）度為0.078%/循（xún）環，遠遠快於其他倍率下充電的電池。從上述數據可以看到，隨（suí）著充電（diàn）的倍率的加大，鋰離子電池的衰（shuāi）降速率也在快速增加，並且（qiě）從曲（qǔ）線的斜率來看，電池的衰降（jiàng）速度存在（zài）三（sān）個不同的階段，前期衰降速度較快的（de）階（jiē）段（階段1），中間衰降速度較慢的穩定階段（階段2），和（hé）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（de）研究認為，階段1可能是因為電池SEI膜生（shēng）長需要消耗一（yī）部分Li+，因此衰降（jiàng）速度較快。在階段2隨著SEI膜結構的穩定（dìng），內部較為穩定，因此衰降速度（dù）較（jiào）慢，在階段3隨著電池老化，開始發生活性（xìng）物質損失，電極活性界麵減少，導致電池對於電流（liú）十分敏感。圖（tú）C是針對（duì）不同的截止電壓對電（diàn）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（zhǐ）電壓提高到4.3V時會導（dǎo）致電池的循環性能（néng）急（jí）劇惡化，降低充電截止電壓可以有效的改善電（diàn）池的循環性能（néng）。

對電池的動態內阻分析（xī）如（rú）下圖所示，從（cóng）圖a測試結果來看，當充電電流小於1C時，電池（chí）動態內（nèi）阻隨著電（diàn）池循環的變（biàn）化趨勢（shì）幾乎時（shí）一樣的，但是當充電電（diàn）流超過1C時，電池動態內阻增加速度會隨（suí）著充電速（sù）率的（de）增加而快速增（zēng）加。從（cóng）圖b的測試結果來看，當充電截止電壓為4.3V時，電池動態內阻增（zēng）加非常迅速表明高截止電（diàn）壓會惡化電池的動力學條件，截止電壓為4.1V和4.2V時（shí）電池動態內阻增加（jiā）較（jiào）為緩慢。

   從上述分析我們（men）可以注意（yì）到，無論是充電電流還是充（chōng）電截止電壓（yā）都存（cún）在一個值，當充電電流或者電壓超過這（zhè）個值時就會導致電池衰降加速，對於上述電池這個值是1C和4.2V，當充電電流和截止電壓超過這個值後就會加速電池的衰降，當小（xiǎo）於這個值時，提高充電電流和截止電壓並不會顯著（zhe）的增加電池的（de）衰降（jiàng）速度。對於充電電流和截止電（diàn）壓對電池衰降速度（dù）影（yǐng）響的機理研究顯示，當充電電流（liú）低於1C時主要影響（xiǎng）的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，當充電電流和截止電壓高於這個值時，則（zé）會顯著的加速正負極活性物質損失（shī）和（hé）Li損（sǔn）失。