锂离子电池的循环寿数
电池用着用着，感觉不经用，容量没有曾经多了，这些都是循环寿数不断衰减的表现。接下来要讲两个跟锂离子电池长时间安稳牢靠运用相关的目标：循环寿数和安全性。
循环寿数的衰减，其实也便是电池当时的实践可用容量，相关于其出厂时的额外容量，不断下降的一种改动趋势。
关于抱负的锂离子电池，在其循环周期内容量平衡不会发作改动，每次循环中的初始容量都应该是必定值，可是实践上状况却杂乱得多。任何可以发作或耗费锂离子的副反响都或许导致电池容量平衡的改动，一旦电池的容量平衡状况发作改动，这种改动便是不可逆的，而且可以经过屡次循环进行累积，对电池循环功能发作严峻影响。
影响锂离子电池循环寿数的要素有许多，但其内涵的根本原因，仍是参加能量转移的锂离子数量在不断削减。需求留意的是，电池傍边的锂元素总量并未削减，而是“活化”的锂离子少了，它们被禁闭在了其他地方或活动的通道被阻塞了，不能自在的参加循环充放电的进程。
那么，咱们只需搞清楚这些本该参加氧化复原反响的锂离子，都跑哪儿去了，就可以搞清楚容量下降的机理，也就可以针对性的采纳办法，推迟锂电池的容量下降趋势，进步锂电池的循环寿数。
1. 金属锂的堆积
经过前面的剖析，咱们知道锂离子电池傍边是不应该存在锂的金属形状，锂元素要么是以金属氧化物、碳锂化合物的形状存在，要么是以离子的形状存在。
金属锂的堆积，一般发作在负极外表。因为必定的原因，锂离子在搬迁到负极外表时，部分锂离子没有进入负极活性物质构成安稳的化合物，而是取得电子后堆积在负极外表成为金属锂，而且不再参加后续的循环进程，导致容量下降。
这种状况，一般有几种原因构成：充电超越截止电压；大倍率充电；负极资料缺乏。过充电或负极资料缺乏的时分，负极不能包容从正极搬迁过来的锂离子，导致金属锂的堆积发作。大倍率充电时，因为锂离子短时间内抵达负极的数量过多，构成阻塞和堆积。
金属锂的堆积，不光会构成循环寿数的下降，严峻时还会导致正负极短路，构成严峻的安全问题。
要处理这个问题，就需求合理的正负极资料配比，一起严厉限制锂电池的运用条件，避免超越运用极限的状况。当然，从倍率功能着手，也可以部分改进循环寿数。
2. 正极资料的分化
作为正极资料的含锂金属氧化物，尽管具有满足的安稳性，可是在长时间的运用进程中，仍然会不断的分化，发作一些电化学慵懒物质（如Co3O4，Mn2O3等）以及一些可燃性气体，损坏了电极间的容量平衡，构成容量的不可逆丢失。
这种状况在过充电状况下尤为显着，有时甚至会发作剧烈的分化和气体开释，不光影响电池容量，还会构成严峻的安全危险。
除了严厉限制电池的充电截止电压之外，进步正极资料的化学安稳性和热安稳性，也是下降循环寿数下降速度的可行办法。
3. 电极外表的SEI膜
前面讲过，以碳资料为负极的锂离子电池，在初度循环进程中，电解液会在电极外表构成一层固态电解质（SEI）膜，不同的负极资料会有必定的不同，但SEI膜的成分主要由碳酸锂、烷基酯锂、氢氧化锂等组成，当然也有盐的分化产品，别的还有一些聚合物等。
SEI膜的构成进程会耗费电池中的锂离子，而且SEI膜并不是安稳不变的，会在循环进程中不断的决裂，露出来新的碳外表再与电解质反响构成新的SEI膜，这样会不断构成锂离子和电解质的继续损耗，导致电池的容量下降。SEI膜有必定的厚度，尽管锂离子可以穿透，可是SEI膜会构成负极外表部分分散孔道的阻塞，不利于锂离子在负极资料的分散，这也会构成电池容量的下降。
4. 电解质的影响
在不断的循环进程中，电解质因为化学安稳性和热安稳性的限制，会不断发作分化和蒸发，长时间累积下来，导致电解质总量削减，不能充沛的滋润正负极资料，充放电反响不完全，构成实践运用容量的下降。
电解质中含有生动氢的物质和铁、钠、铝、镍等金属离子杂质。因为杂质的氧化电位一般低于锂离子电池的正极电位，易在正极外表氧化，氧化物又在负极复原，不断耗费正负极活性物质，引起自放电，即在非正常运用的状况下改动电池放电。电池寿数是以充放电循环次数而定的，含杂质的电解液直接影响电池循环次数。
电解质中还含有必定量的水，水会与电解质中的LiFP6发作化学反响，出产LiF和HF，HF进而又损坏SEI膜，生成更多的LiF，构成LiF堆积，不断的耗费活性的锂离子，构成电池循环寿数下降。
由以上剖析可以看出，电解质对锂离子电池的循环寿数有十分重要的影响，挑选适宜的电解质，将可以显着的进步电池的循环寿数。
5. 阻隔膜阻塞或损坏
阻隔膜的作用是将电池正负极分隔避免短路。在锂离子电池循环进程中，阻隔膜逐步干枯失效是电池前期功能阑珊的一个重要原因。这主要是因为阻隔膜自身的电化学安稳性和机械功能缺乏，以及对电解质对阻隔膜的滋润性在重复充电进程中变差构成的。因为阻隔膜的干枯，电池的欧姆内阻增大，导致充放电通道阻塞，充放电不完全，电池容量无法回复到初始状况，大大下降了电池的容量和运用寿数。
6. 正负极资料掉落
正负极的活性物质，是经过粘结剂固定在基体上面的，在长时间运用进程中，因为粘结剂的失效以及电池遭到机械振动等原因，正负极的活性物质不断掉落，进入电解质溶液，这导致可以参加电化学反响的活性物质不断削减，电池的循环寿数不断下降。
粘结剂的长时间安稳性和电池杰出的机械功能，将可以推迟电池循环寿数的下降速度。
7. 外部运用要素
锂离子电池有合理的运用条件和规模，如充放电截止电压，充放电倍率，工作温度规模，存储温度规模等。可是在实践运用傍边，超出答应规模的乱用状况十分遍及，长时间的不合理运用，会导致电池内部发作不可逆的化学反响，构成电池机理的损坏，加快电池的老化，构成循环寿数的敏捷下降，严峻时，还会构成安全事故。
