鋰離子動(dòng)力電池單體并不能滿足電動(dòng)汽車的動(dòng)力需求，因此電動(dòng)汽車必須采用多塊電池進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)構(gòu)成的動(dòng)力電池組來(lái)提供電動(dòng)汽車使用能量。從目前的鋰離子動(dòng)力電池單體制造工藝水平來(lái)看，生產(chǎn)過(guò)程中的各種因素影響使得同一型號(hào)的單體電池也會(huì)在電壓、容量、內(nèi)阻等方面產(chǎn)生偏差。動(dòng)力電池組的性能決定于電池單體的性能，但絕不是單體電池性能的簡(jiǎn)單累加。由于單體電池性能不一致性的存在，使得動(dòng)力電池組在電動(dòng)汽車上進(jìn)行反復(fù)使用時(shí)，動(dòng)力電池組產(chǎn)生各種問(wèn)題從而導(dǎo)致使用壽命縮短。

受限于目前的鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展瓶頸，對(duì)動(dòng)力電池使用壽命的影響因素進(jìn)行研究，并解決相關(guān)問(wèn)題用以延長(zhǎng)動(dòng)力電池的使用壽命顯得十分重要。這將有助于鋰離子動(dòng)力電池在電動(dòng)汽車的發(fā)展，提高鋰離子動(dòng)力電池的使用效率。

動(dòng)力電池單體使用壽命的影響因素

針對(duì)在電動(dòng)汽車上使用的動(dòng)力電池使用壽命終了，定義是電池的衰減量達(dá)到初始容量的20%。動(dòng)力電池的使用壽命在電動(dòng)汽車上反復(fù)充放電時(shí)，會(huì)由于鋰離子電池內(nèi)部的副反應(yīng)不斷發(fā)生使得電池本體材料性質(zhì)而發(fā)生衰退。這種衰退是由于以下幾個(gè)方面產(chǎn)生：電極材料晶格結(jié)構(gòu)的改變;電極材料發(fā)生分解、剝落或腐蝕造成活性材料減少;電解液分解消耗引起的導(dǎo)電性下降和阻抗增加;由于負(fù)極析鋰或副反應(yīng)造成可脫嵌的鋰離子被消耗;副反應(yīng)生成的氣體、不溶物質(zhì)以及粘結(jié)劑改性和集流體腐蝕引起的阻抗增加。

從實(shí)際使用環(huán)境條件來(lái)看，影響動(dòng)力電池單體使用壽命的因素主要包括充放電截止電壓、充放電倍率、使用溫度以及擱置條件。

已經(jīng)有很多資料文獻(xiàn)表明在一定范圍內(nèi)，不同充電截止電壓的循環(huán)壽命分別隨充電電壓越高而越短。這說(shuō)明充電截止電壓對(duì)電池使用壽命的影響非常大。高的充電截止電壓會(huì)加劇電池副反應(yīng)的發(fā)生導(dǎo)致電池使用壽命縮短。動(dòng)力電池在整車上使用時(shí)，由于電動(dòng)汽車的各種行駛狀況使得電池易出現(xiàn)衰退而在較高電位區(qū)域充放電時(shí)性能下降較嚴(yán)重。

動(dòng)力電池在電動(dòng)汽車的使用過(guò)程中為滿足不同的駕駛工況從而采用不同的充放電倍率。對(duì)動(dòng)力電池倍率充放電的研究表明大倍率充放電會(huì)加速電池容量的衰減，充放電倍率越大，電池容量衰減越快。這主要是由于正極材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的改變以及負(fù)極表面膜增厚導(dǎo)致鋰離子擴(kuò)散困難造成的。如果充放電倍率過(guò)大的話，還有可能造成單體電池過(guò)熱、短路引起爆炸等。

不同的動(dòng)力電池有不同的最佳使用溫度，過(guò)高或過(guò)低的溫度都會(huì)對(duì)電池的使用壽命產(chǎn)生影響。隨著溫度的降低，鋰離子動(dòng)力電池的放電容量會(huì)有所降低。這是因?yàn)殡S著溫度的降低，電解液的離子電導(dǎo)率隨之降低，引起電池內(nèi)阻迅速增大，導(dǎo)致電池在低溫時(shí)輸出性能變差。

動(dòng)力電池在擱置不使用的條件下，會(huì)由于電池本身的性質(zhì)發(fā)生自放電、正負(fù)極材料鈍化、電解液分解等情況。有實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明負(fù)極SEI性能不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致負(fù)極活性材料快速衰退，并

容易產(chǎn)生鋰金屬析出，而形成穩(wěn)定SEI膜的鋰電池可以在高溫條件下儲(chǔ)存超過(guò)4年，同時(shí)不同的電解液組份對(duì)電極材料的衰退影響程度不同。