雖然鋰離子電池在性能（如能量密度、大電流放電、壽命等）方面比鉛酸電池更有優(yōu)勢(shì)，但作為啟動(dòng)電池，非常重要的一個(gè)作用之一是吸收發(fā)電機(jī)輸出的不穩(wěn)定電壓，作為電容起到穩(wěn)壓濾波作用。而這一點(diǎn)鉛酸電池由于耐過充電，反而比鋰離子電池更合適。另外鋰離子電池需要配備電池管理系統(tǒng)方能使用，否則會(huì)有安全隱患，這也增加了電池使用成本。另另外，鉛酸電池價(jià)格比鋰離子電池價(jià)格低很多。如用鋰離子電池替換鉛酸電池可能是2-3倍，甚至更高的替換成本。雖然現(xiàn)在國家不提倡使用鉛酸電池，作為車企并沒有動(dòng)力去用一個(gè)更貴而且不大好用的東西更換一個(gè)成熟零部件，但是！凡事都有個(gè)但是，鉛酸電池必然是淘汰品，在不久的將來，也許是鋰離子電池，或是其他類型電池，更或者是其他技術(shù)解決方案，如電動(dòng)汽車，會(huì)替代鉛酸電池。歷史的車輪終將從鉛酸電池上面碾壓而過！

鋰電池是20世紀(jì)開發(fā)成功的新型高能電池，可以理解為含有鋰元素（包括金屬鋰、鋰合金、鋰離子、鋰聚合物）的電池，可分為鋰金屬電池（極少的生產(chǎn)和使用）和鋰離子電池（現(xiàn)今大量使用）。因其具有比能量高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、貯存壽命長等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于軍事和民用小型電器中，如移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、照相機(jī)等，部分代替了傳統(tǒng)電池。

 

鋰離子電池(Li-ion Batteries)是鋰電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前，先介紹鋰電池。舉例來講，紐扣式電池就屬于鋰電池。鋰電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯，負(fù)極是鋰。電池組裝完成后電池即有電壓，不需充電。這種電池也可以充電，但循環(huán)性能不好，在充放電循環(huán)過程中，容易形成鋰枝晶，造成電池內(nèi)部短路，所以一般情況下這種電池是禁止充電的。

 

后來，日本索尼公司發(fā)明了以炭材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極的鋰電池，在充放電過程中，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。

 

20世紀(jì)90年代初，日本Sony能源開發(fā)公司和加拿大Moli能源公司分別研制成功了新型的鋰離子蓄電池，不僅性能良好，而且對(duì)環(huán)境無污染。隨著信息技術(shù)、手持式機(jī)械和電動(dòng)汽車的迅猛發(fā)展，對(duì)高效能電源的需求急劇增長，鋰電池已成為目前發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一。由于電荷交換阻抗和Li+擴(kuò)散阻抗受電池的SoC影響很大，因此測(cè)試強(qiáng)需要調(diào)整電池的SoC狀態(tài)至固定狀態(tài)，需要耗費(fèi)大量時(shí)間，為了提高測(cè)試效率Xing Zhou通過檢測(cè)電池的歐姆阻抗RO，接觸阻抗RC和SEI膜阻抗RSEI的方法對(duì)電池的壽命衰降進(jìn)行監(jiān)控，三種阻抗能夠反映鋰離子電池不同的衰降模式，例如RO的增大主要反映電解液的分解，RC增加反映活性物質(zhì)與集流體之間失去導(dǎo)電連接，RSEI增加反映SEI膜生長導(dǎo)致的電池的阻抗增加。

 

雖然我們確定了需要測(cè)量的參數(shù)，但是如果我們?nèi)匀徊捎脗鹘y(tǒng)的交流阻抗測(cè)試數(shù)據(jù)獲得三種阻抗的數(shù)據(jù)，我們?nèi)匀幻媾R著測(cè)試時(shí)間過長的問題，為了有效縮短測(cè)試時(shí)間，Xing Zhou選擇了三個(gè)頻率（f1、f2、f3）進(jìn)行測(cè)試，Z（f1）主要是歐姆阻抗，Z（f2）為歐姆阻抗+接觸阻抗，Z（f3）為歐姆阻抗+接觸阻抗+SEI膜阻抗，因此阻抗RO、RC和RSEI可以通過下式計(jì)算獲得。

 

下圖為普通EIS測(cè)試與三點(diǎn)式EIS測(cè)試得到的阻抗數(shù)據(jù)，從下圖可以看到通過傳統(tǒng)的交流阻抗與三點(diǎn)式交流阻抗測(cè)試得到的RO、RC和RSEI結(jié)果是非常接近的，誤差小于10%，同時(shí)從下圖c我們能夠看到三點(diǎn)式測(cè)量方法在電池的整個(gè)生命周期中測(cè)量誤差都是非常小的，因此該方法可以應(yīng)用于鋰離子電池整個(gè)生命周期中的壽命衰降實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。