鋰離子電池（chí）在（zài）使用過程中隨著充放電次數的增加，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（bú）夠用了。好比我們的手機，剛剛買來的（de）時候，充滿一次電能夠使用一整天，但是（shì）隨著我們使用可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（zhōng）容量衰降了（le），這對於消費電子產品這種更新換代的比較快（kuài）的產品還比較好（hǎo）解決，在電池容量衰降過大之前，可（kě）能我們就已經更換新的手機了，但（dàn）是對於電動車這種使用壽（shòu）命（mìng）較長的耐用產品（pǐn）來（lái）說就不那麽好解決了，一（yī）般來（lái）說汽車的使用壽命可達10年左（zuǒ）右，這期間可能要進行1000次到2000次（cì）左右的充電（diàn）（假設每隔一天進行一次充電），為了滿足消費（fèi）者對電動汽車的使用（yòng）需求，就必須對電動汽（qì）車的（de）鋰（lǐ）離子電池的壽命提出一定的要求。

影響鋰離子（zǐ）電池壽命的影響因素很多，使用溫度、充放電電（diàn）流（liú）、充放電截止電（diàn）壓等因素都會影響鋰離子電池的衰（shuāi）降速度。造成鋰離子電池容量衰降的機理也可以分為（wéi）三（sān）類：內阻和極化增加、正負極活性物質損失、Li損失，不同的外部因素對這三者（zhě）的（de）影響也各不相同。例如LiFePO4材料（liào）的電（diàn）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的DerekN.Wong等研究發（fā）現使用條件（jiàn）對其循（xún）環壽命（mìng）有著重要的影響，當DerekN.Wong分別對26650型號的LiFePO4電池進行15C脈（mò）衝放電和（hé）15C連續放電，兩種（zhǒng）放電製度（dù）對於LiFePO4電（diàn）池具有完全不同的影響。15C脈衝（chōng）放電的磷酸鐵鋰電（diàn）池容（róng）量（liàng）衰降非常快，40次後就無法進行15C放電（diàn），但是仍然能夠進行1C放（fàng）電，1C放電的衰降速率為6%/20次（cì）。而15C連續放電電池容（róng）量衰降較（jiào）慢，60次以後仍然能夠進行15C放電，但是1C倍率（lǜ）的衰降速率要快於15C脈衝放電，達到14%/20次（cì）。機理研究顯示，15C脈衝放電的電池在負極（jí）的SEI膜中含有更多的LiF，而LiF對鋰離子擴散的阻礙更（gèng）大，使得電（diàn）池（chí）的Li+擴散阻抗和電荷交換（huàn）阻抗迅速增加，從而（ér）使得電池（chí）在（zài）充放（fàng）電過程中（zhōng）極化電壓（yā）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，好的放電製（zhì）度對於（yú）有（yǒu）的使用者而言並不一定適用。但是充電製度則（zé）主要是設計者進行控製，因此對於充電製度對電池壽（shòu）命衰降的影響的研究，能夠（gòu）更（gèng）好（hǎo）的指導我們對（duì）鋰離子電池的設計。北京（jīng）交通大學的YangGao等針（zhēn）對不同的充電製度對鋰離（lí）子電池壽命（mìng）衰降的影（yǐng）響，並研究了其作用（yòng）機理，提出了（le）鋰離子電池的壽命衰降模型。YangGao的研究顯示，當充電電（diàn）流和截止電壓超（chāo）過一（yī）定的數值時，鋰（lǐ）離子電池的（de）衰降將被極大的加速（sù），為了降低鋰離子電池的衰降速率，需要針對不同的體係，選擇合適的充放電（diàn）電流和截（jié）止電壓。

測試中YangGao采用了商用18650電池，正極材料為LiCoO2，負極材料為石墨，測試了（le）不（bú）同的充電電流對（duì）電池衰降速率的影響，結果如下圖所示（shì）。從下（xià）圖a中我們可以看到，充電電流對於鋰（lǐ）離子電池衰降速度具有極大的影響，在0.5C充電（diàn）倍（bèi）率下，在前150次循環電池的衰降速度為0.020%/循環，在150次-800次則穩定為0.0156%/循環，800次以後為0.0214%/循環。而0.8C充電倍率下，電池在前150次，衰降速度為0.0243%/循環（huán），150次（cì）-800次為0.175%/循（xún）環，800次以後為0.0209%/循環。對（duì）於1C倍率充電，前150次衰降速率為0.032%/循環（huán），150次（cì）-600次衰降速率為0.0188%/循環，600次以後衰（shuāi）降速（sù）度為0.0271%/循環。1.2C充電，前100次衰（shuāi）降速度為0.0472%/循環，100次-400次衰阿醬速度為0.0226%/循環，400次以（yǐ）後衰降速度為0.0356%/循（xún）環。1.5C倍率充電與其他倍率充電（diàn）的電池具有很大的不同，平均衰減速度為0.078%/循環，遠遠快於其他倍率下充電（diàn）的電池。從上（shàng）述數據可以看到，隨著充電的倍（bèi）率的加大，鋰離子電池的（de）衰（shuāi）降速率也在快速增加，並（bìng）且從曲線的斜（xié）率來看，電池的衰降（jiàng）速（sù）度存在三（sān）個不同的階段，前期（qī）衰降速度較快的階（jiē）段（階段（duàn）1），中（zhōng）間衰降速度較慢的穩（wěn）定階段（階段2），和後期的衰降速率（lǜ）加速階段（duàn）（階段3）。針（zhēn）對三個階段電池的衰降機理的研究認為，階段1可能是（shì）因為電池SEI膜生長需要消耗一（yī）部分Li+，因此衰降速度較快。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，開始發生活性物質（zhì）損失，電極活性界麵減少，導致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（jiàng）速度影響的實驗，從實驗結果可以看到，當把（bǎ）充（chōng）電截止電壓（yā）提高到4.3V時（shí）會導致電池的循環性能急劇惡（è）化，降低充電截止電壓可以有效的改善電池的循環性（xìng）能（néng）。

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

從上述分析我們可以注意到，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（chāo）過這個值（zhí）時就會導致（zhì）電池衰降加速，對於上述電池這個值（zhí）是1C和4.2V，當充電電流和截止電壓（yā）超（chāo）過這個值後就會加速電池的衰降，當（dāng）小於這個值時，提高充電電流和截止電壓並（bìng）不會顯著的增加電池的衰降速度（dù）。對（duì）於充電電流和截止電壓（yā）對電池衰降速度影響（xiǎng）的機理研（yán）究顯示，當充電電流低於1C時主要影（yǐng）響的是正（zhèng）負極活性物質損失，而截（jié）止（zhǐ）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（yú）這個值時（shí），則會顯著（zhe）的加速正（zhèng）負極活性物（wù）質損失和Li損失。