但是不同的使用條件對鋰電池循環(huán)壽命有著重要的影響。試驗(yàn)證明對26650鋰電池進(jìn)行15C脈沖放電和15C連續(xù)放電，兩種放電制度對于26650鋰電池具有完全不同的影響。15C脈沖放電的26650鋰電池容量衰降非?？欤浞烹?0次后就無法再進(jìn)行15C放電，但是仍然能夠進(jìn)行1C放電。而15C連續(xù)放電電池容量衰降較慢，60次以后仍然能夠進(jìn)行15C放電，但是1C倍率的衰降速率要快于15C脈沖放電。

 

機(jī)理分析得出結(jié)論：15C脈沖放電的電池在負(fù)極的SEI膜中出現(xiàn)更多的LiF，而LiF對鋰離子擴(kuò)散的阻礙更大，使得電池的Li+擴(kuò)散阻抗和電荷交換阻抗迅速增加，從而使得電池在充放電過程中極化電壓過大，從而導(dǎo)致LiFePO4大電流放電能力迅速下降。

 

鋰電池的充電策略對于鋰電池壽命衰降影響的研究，能夠更好的指導(dǎo)我們對鋰離子電池的設(shè)計(jì)。以下就不同充電控制策略對鋰離子電池壽命衰降的影響，研究了其作用機(jī)理，提出鋰離子電池的壽命衰降模型。研究試驗(yàn)表明，當(dāng)充電電流和截止電壓超過一定的數(shù)值時(shí)，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，需要針對不同的體系，需要選擇合適的充放電電流和截止電壓。

 

從數(shù)據(jù)可以看到，隨著充電的倍率的加大，鋰離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(gè)不同的階段，前期衰降速度較快的階段（階段1），中間衰降速度較慢的穩(wěn)定階段（階段2），和后期的衰降速率加速階段（階段3）。針對三個(gè)階段電池的衰降機(jī)理的研究認(rèn)為，階段1可能是因?yàn)殡姵豐EI膜生長需要消耗一部分Li+，因此衰降速度較快。在階段2隨著SEI膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，內(nèi)部較為穩(wěn)定，因此衰降速度較慢，在階段3隨著電池老化，開始發(fā)生活性物質(zhì)損失，電極活性界面減少，導(dǎo)致電池對于電流十分敏感。是針對不同的截止電壓對電池衰降速度影響的實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到，當(dāng)把充電截止電壓提高到4.3V時(shí)會導(dǎo)致電池的循環(huán)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(huán)性能。

對電池的動態(tài)內(nèi)阻分析所示，當(dāng)充電電流小于1C時(shí)，電池動態(tài)內(nèi)阻隨著電池循環(huán)的變化趨勢幾乎時(shí)一樣的，但是當(dāng)充電電流超過1C時(shí)，電池動態(tài)內(nèi)阻增加速度會隨著充電速率的增加而快速增加。從圖b的測試結(jié)果來看，當(dāng)充電截止電壓為4.3V時(shí)，電池動態(tài)內(nèi)阻增加非常迅速表明高截止電壓會惡化電池的動力學(xué)條件，截止電壓為4.1V和4.2V時(shí)電池動態(tài)內(nèi)阻增加較為緩慢。當(dāng)電池的充電電壓或充電容量大幅超過設(shè)計(jì)值時(shí)，就會有較多過量的鋰離子從正極脫嵌出來，而由于負(fù)極在設(shè)計(jì)時(shí)根本就沒有為這些多余的鋰離子預(yù)留空間，因此析鋰也就不可避免了。在過充電時(shí)，鋰離子從正極的脫嵌是均勻的、不會隨極片位置的變化而不同，因此過充電造成的析鋰也是均勻一層。

經(jīng)過仔細(xì)對比可以發(fā)現(xiàn)，充電制度造成的析鋰界面，基本都是均勻的一層析鋰。原因也很簡單：充電是均勻的發(fā)生在極片各個(gè)位置之上的，因而析鋰的界面也是基本均勻的。

另外要提醒大家的是：不要根據(jù)上面圖片就對號入座每一種析鋰的“標(biāo)準(zhǔn)界面”，由于型號不同、充電異常程度不同等因素，可能下一次出現(xiàn)的低溫充電析鋰界面，會與本文所講的大倍率充電一樣。大家需要記住的是哪些充電機(jī)制會造成與上面類似的均勻析鋰，并在實(shí)際問題中按此排查。