关于锂离子电池健康状态影响因素以及研究意义解析

在生活中，你可能接触过各种各样的电子产品，那么你可能并不知道它的一些组成部分，比如它可能含有的锂离子电池，那么接下来让小编带领大家一起学习锂离子电池。近年来，国内外有很多文献研究锂离子电池老化机理和规律，普遍认为锂离子沉积、SEI膜增厚和活性物质损失等是造成电池老化和容量衰减的重要原因。

1.温度对电池SOH的影响：温度通常被认为是影响电池健康的重要因素。温度对电池性能有双重影响。一方面，高温将加速电池内部的化学反应，并提高电池的效率和性能。同时，高温将加速某些不可逆的化学反应的发生，这将减少电池的活性物质并导致电池的老化和容量降低。一些实验数据表明，高温将加速电池电极SEI膜的上升，并且锂离子穿透SEI膜的难度增加，这等效于电池内阻的增加。

2.充电和放电电流速率对电池SOH的影响：充电和放电速率会影响电池的寿命。索尼18650电池经历了三种不同放电率的300次循环，电池容量分别衰减了9.5%，13.2%和16.9%。电池的内阻分别增加了12.4%，18.3%和27.7%。同时，高速率放电会在电池内部产生更多的热量，从而加速电池老化。在电子显微镜下观察到高速电池放电的电极表面的SEI膜比率低。速率放电应较厚。

3.放电深度对电池SOH的影响：电池充电和放电的深度会影响电池的健康和老化。一些人认为电池已经积累了总的传递能量，并且电池的容量衰减和老化分析是基于总的传递能量。通过对锂离子电池不同放电深度的循环测试，分析了电池的累积转移能与电池容量衰减之间的关系，发现在电池容量衰减至85%之前，电池的累积转移能深度放电与浅放电和浅放电两种模式基本相同。当电池容量下降到85%〜75%时，电池传递的累积能量以及深充电和深放电模式的能量效率要好于浅充电和浅放电模式。

4.循环间隔对电池SOH的影响：电池的充放电循环间隔也会影响电池的老化过程。充放电电池的内阻在不同的循环间隔内是不同的，因此电池在循环中的热量和反应会略有不同，这将影响电池的长期健康和老化。因此，一些专家建议电池SOC应在20%至80%的范围内，这有利于电池健康和循环寿命。

5.充放电截止电压对电池SOH的影响：电池的过充电和过放电会影响电池的健康，不适当的上限和下限电压会影响电池。放电截止电压越低，电池的内阻就越大，这将导致电池内部发热，同时引起额外的副反应，电池活性物质的减少和负极的塌陷。石墨片，加速电池老化和容量降低。过高的充电截止电压会导致电池的内阻增加，电池的内部发热会增加，过度充电会导致负极中锂沉淀的现象以及相应的副反应增加，从而影响电池的容量和老化电池。

锂离子电池健康状态研究意义

1.电池管理的意义：电池管理系统估计电池的充电状态和剩余电量与电池的容量有关。如果电池管理系统能够掌握电池的老化规律和健康状况，将有助于其完成电池管理的整个生命周期。

2.对电池使用和维护的意义：SOH研究有助于了解影响电池老化的因素，并为电池使用和维护提供理论指导。对于电池的使用和维护，了解影响电池老化的因素可以减少高温和低温，过度充电和过度放电以及其他有害的电池使用情况;了解电池的当前健康状况可以帮助确定电池固有的隐患和寿命。提供电池维护和更换参考。

3.电池经济性评价的意义：SOH的准确评价对电池的经济性评价具有重要意义。锂离子电池的不同应用场景，使用方法和维护方法会导致电池寿命的差异，这使得电池成本高昂且经济。经济评估(例如收益)存在差异。通过SOH研究建立了电池老化模型，为电池分析提供经济供应数据支持，将为公司的投资决策，政府政策制定和产业发展规划提供有效的帮助。

相信通过阅读上面的内容，大家对锂离子电池有了初步的了解，同时也希望大家在学习过程中，做好总结，这样才能不断提升自己的设计水平。