锂电池老化会产生结果？

第一，什么是电池老化？

锂离子电池由正极、负极、电解质、隔膜和集流体组成。正极和负极是锂离子的主要存储位置，充放电过程中可逆锂的脱离和嵌入反应。电解质起到锂离子传输的作用。锂离子在充放电过程中在电解液中扩散，并在正负之间转移。隔膜通过分隔正极和负极材料，其上方的孔隙只允许锂离子通过，防止正极和负极之间的相互接触造成内部短路。集流体负责传递锂电池内部的电能，承载活性成分，并将电化学反应形成的电子汇集到每个过程中的一个电路中。但是

二是宏观层面的老化表现如何？

锂电池老化对电池的综合性能有着深远的影响，主要表现为充放电性能下降(充放不满，放得快)、容量下降(一会儿没电)、热稳定性下降(一会儿就热)等。

第三，宏观层面的衰老会导致什么结果？

对于单个电池来说，老化会增加电池的内阻，使用过程中产生的热量也会增加。电池老化后，如果按照原来的充放电系统使用，会导致电池过度充放和超功率使用。

对于电池组来说，单个电池的老化率不同，导致电池组不一致性大，增加了BMS的管理难度，增加了电池的使用风险。

第四，从材料老化开始分析

负极正在老化

对于负极材料来说，负极材料在充放电过程中会有体积的膨胀和收缩。在体积变化的过程中，产生的应力会破坏负极材料，或者将集流体分散到电解液中。

对于负极表面的SEI薄膜，SEI薄膜在电池使用过程中不断增加，不断消耗活性锂含量。当SEI薄膜破裂时，会产生新的薄膜层，导致SEI薄膜整体结构不规则。

在负极老化之后，会导致析锂，容量下降。

正极正在老化

在充放电过程中，正极材料也会有体积的膨胀和收缩。与负极材料相比，正极材料受到应力的影响更大，其结构会慢慢坍塌，使锂离子无法再嵌入。

在正极度衰老之后，导致容量衰减。

电解液正在老化

随着循环次数的增加，电解液会发生一定的氧化或分解反应，从而削弱其传质能力，增加电池的内阻。电解液中的有机溶剂在电池工作过程中会发生酯交换和聚合反应，LiPF6等导电盐会在反应中降解，产生有机磷酸盐和氟酸盐。

电解液老化后，内阻增大。

隔膜正在老化

一方面，电解液的分解产物和活性材料堵塞了隔膜孔；另一方面，由于高温或循环，结构下降，沉淀的锂金属刺破了隔膜。

隔膜老化后，内阻增大。

集流体正在老化

金属箔的腐蚀表现为集流体老化。

铜在高电位时容易氧化。在过放等极端工况下，例如，当电压高至1.5V时，铜会在电解质中氧化成铜离子，从而导致铜集流体溶解。在后期充电过程中，过放电氧化的铜离子会通过金属铜析出并沉积在负极材料表面。沉积在负极表面的铜会阻碍负极锂嵌和锂脱落，导致SEI薄膜加厚。

在以六氟磷酸锂为电解质的电解液中，少量的水可以促进电解质的分解，产生稳定的碳酸盐，从而抑制铝集流体的腐蚀。然而，随着水分的产生，电解液的氧化分解产物在铝铂表面发生电化学反应，从而加速铝铂的腐蚀。

五．什么因素控制老化水平？

1.温度

当温度较低时，电化学反应速度降低。极化电压在放电过程中会变大，此时极端容易析锂，对隔膜造成威胁。

在高温下，电化学反应速度加快。电池内部副作用加快，电解液过多氧化分解，促进SEI膜生长。

在锂电池工作过程中，由于其内部电极和隔膜的传热系数较低，温度场会在电池单体内部产生，温度场在倍数和低温下更加明显。这种空间温度分布的差异可能会加剧电流强度的不均匀分布，从而加速电池的老化。

充放电倍率

对于小容量电池来说，过充放电和过放电会频繁发生，从而加速小容量电池的老化。其机理主要是高频充放电时扩散诱导应力造成的正极活性材料损失。

3.过充

当电解液过充时，负极过充会导致析锂、正极过充和副作用加重。

电池内部不一致性

电池的不一致性一般是由于出厂时制造工艺和材料的细微差异，以及后续电池使用过程中使用环境的差异造成的。不一致性主要表现在电池的电压、内阻和容量参数上。电压不一致对使用寿命的影响主要表现在放电终端。电压较低的单个电池会更早到达截止电压，达到完全放空的状态。此时其他电池的电压高于截止电压，内部有一定的容量。然而，低SOC状态下电池的放电对电池寿命的影响很大，因此单个完全放空的老化速度会比其他电池更快。

充放电深度5.

在锂电池充放电过程中，深度充放电会加速锂电池容量的下降，此时锂电池的欧姆内阻和极化内阻会增加；另一方面，在充放电深度相同的情况下，高SOC区间循环的锂电池比低SOC区间循环更容易老化，这可能是由于高SOC区间容易分析锂造成的。此外，在锂电池加速循环老化的过程中，电池恒流充电时的老化速度高于恒流恒压充电条件的老化速度。因此，在充放电期间增加搁置时间或在充放电期间使用极小的电流充电有利于延长充电寿命。

6.充电方式

与经典的CC充电或CC-CV充电方式相比，脉冲充电对电池老化有明显的影响。在脉冲充电条件下，锂电池的内阻明显增加，负极活性材料的损失更加严重。

锂电池在使用过程中必然会老化。如何降低老化水平，延长电池的安全使用寿命，还是需要不断探索老化背后的机制，不断升级材料。

本文为电池人阅读资料后的总结，所以感谢前辈们的研究，为我们后来者的学习提供了便利！

他说：“我相信科技的困难会一步一步地被打破，因为我们站在巨人的肩膀上，也在努力成为巨人。