鋰離子電池就是最近幾年被大眾所認(rèn)可的可以延長(zhǎng)續(xù)航能力的新電池，但是經(jīng)過(guò)多個(gè)周期充放電循環(huán)后會(huì)出現(xiàn)電池容量等性能下降的現(xiàn)象。相同條件下電池容量衰減的越快，電池品質(zhì)就相對(duì)較差。鋰離子電池包的循環(huán)性能是衡量其質(zhì)量的重要指標(biāo)，許多有關(guān)鋰離子電池包的標(biāo)準(zhǔn)都有循環(huán)壽命這一項(xiàng)目。

鋰離子電池包充放電循環(huán)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，其循環(huán)壽命影響因素是多方面的。下面就對(duì)影響鋰離子電池包循環(huán)壽命的因素進(jìn)行分析。

1、設(shè)計(jì)和制造工藝

在電池設(shè)計(jì)過(guò)程中，材料的選擇是最重要的因素。不同的材料性能特性不同，所研發(fā)的電池性能也有差距。正負(fù)極材料匹配的循環(huán)性能好，電池的循環(huán)壽命才會(huì)長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)裝配過(guò)程中一般要求負(fù)極容量相對(duì)正極過(guò)量一些，假如不過(guò)量，在充電過(guò)程中負(fù)極會(huì)析出鋰，形成鋰枝晶從而影響安全性。負(fù)極相對(duì)正極過(guò)量太多，正極可能過(guò)度脫鋰，造成結(jié)構(gòu)坍塌。

電解液的種類和注液量也影響著電池壽命。鋰離子電池包的制造工藝流程重要包括：正負(fù)極配料、涂布、制片、卷繞、入殼、注液、封口、化成等。在電池生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)每一步的流程都要求非常嚴(yán)格。任何一個(gè)流程沒(méi)有控制好都有可能影響電池循環(huán)性能。

2、鋰離子電池材料老化衰退

鋰離子電池包充放電循環(huán)的過(guò)程即為鋰離子通過(guò)電解液在正負(fù)極材料之間來(lái)回脫嵌、移動(dòng)的過(guò)程。在鋰離子電池包循環(huán)過(guò)程中，除在正負(fù)極發(fā)生氧化還原反應(yīng)外，還存在大量副反應(yīng)。假如能將鋰離子電池的副反應(yīng)降至低水平，使鋰離子通過(guò)電解液始終能順暢地往返于正負(fù)極材料之間，就能使鋰離子電池的循環(huán)壽命得以新增。

正負(fù)極集流體的性質(zhì)也會(huì)影響電池的容量和循環(huán)壽命。鋰離子電池包正、負(fù)極常用的集流體材料分別為鋁和銅，二者都是易腐蝕的金屬材料。集流體被腐蝕后形成鈍化膜、粘附性差、局部腐蝕(點(diǎn)蝕)和全面腐蝕都會(huì)使電池內(nèi)阻新增，導(dǎo)致容量損失和放電效率降低。可通過(guò)酸- 堿浸蝕、導(dǎo)電包覆等預(yù)處理方法增強(qiáng)其粘附性和耐腐蝕性。

3、循環(huán)過(guò)程中充放電制度

鋰離子電池包的使用過(guò)程即充放電循環(huán)的過(guò)程，充放電電流的大小、充放電截止電壓的選擇及采用何種充放電方式等充放電制度，對(duì)鋰離子電池的循環(huán)壽命也有很重要的影響。凡盲目增大電池的工作電流、新增充電截止電壓、降低放電截止電壓等都會(huì)使鋰離子電池包性能下降。

不同電化學(xué)體系的鋰離子電池的充放電截止電壓不同。在鋰離子電池充電過(guò)程中凡超過(guò)充電截止電壓就認(rèn)為發(fā)生了過(guò)充電。鋰離子電池過(guò)充時(shí)，從正極上脫出的過(guò)量的鋰離子會(huì)沉積或嵌入到負(fù)極上，沉積的活性鋰易與溶劑反應(yīng)，放出熱量使電池溫度升高。當(dāng)鋰離子電池的放電電壓低于放電截止電壓時(shí)，就形成了過(guò)放電。

在過(guò)放電的過(guò)程中，鋰離子從負(fù)極上會(huì)過(guò)度脫出，下次充電時(shí)再嵌入會(huì)比較困難。鋰離子電池在過(guò)放電以后的循環(huán)過(guò)程中放電容量、充放電效率大為降低。另外，鋰離子電池極可能會(huì)在大電流條件下熔斷，設(shè)備元件也可能會(huì)被損壞。

4、鋰離子電池使用環(huán)境

鋰離子電池包的使用環(huán)境對(duì)其循環(huán)壽命影響也是非常重要的。其中，環(huán)境溫度是十分重要的因素。環(huán)境溫度過(guò)低或過(guò)高都會(huì)影響鋰離子電池的循環(huán)壽命。

常規(guī)的鋰離子電池工作溫度：-20℃~60℃，不過(guò)一般低于0℃后鋰離子電池性能就會(huì)下降，放電能力就會(huì)相應(yīng)降低，所以鋰離子電池性能完全的工作溫度，常見(jiàn)是0~40℃。一些特殊環(huán)境要求的鋰離子電池溫度就各有不同了，另外注意通風(fēng)良好，利于散熱，并保持環(huán)境的清潔。

高溫下鋰離子電池的充放電循環(huán)是不穩(wěn)定，高溫導(dǎo)致電池的電極電化學(xué)極化加劇和氣體的出現(xiàn)，造成鼓脹現(xiàn)象，同時(shí)電荷傳輸電阻新增，離子傳輸動(dòng)力學(xué)性能降低。低溫下恒壓充電時(shí)間新增，充電性能也明顯惡化。使用鋰離子電池的設(shè)備在運(yùn)輸或正常工作的情況下，有可能會(huì)經(jīng)受振動(dòng)、沖擊、碰撞等條件的考驗(yàn)。某些鋰離子電池在與系統(tǒng)通信時(shí)進(jìn)行充放電并根據(jù)一定頻率接收數(shù)據(jù)信息。

影響鋰離子電池包循環(huán)壽命的因素是多方面的。鋰離子電池的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)鋰離子電池的需求在數(shù)量和質(zhì)量上都提出更高的要求。循環(huán)壽命直接影響鋰離子電池的使用時(shí)間和品質(zhì)，因此生產(chǎn)廠家對(duì)其影響因素的研究是十分必要的。

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