刘卓然，吕培召，霍宇涛，饶中浩

(中国矿业大学电气与动力工程学院，江苏 徐州 221116)

作为锂离子电池的主要应用方向之一，电动汽车因其环境友好、行驶噪音小和行驶成本低等特性，正逐渐成长为汽车行业的新兴中坚力量。由于锂离子电池在使用过程中不断老化，有效容量逐渐减小，极大地限制了以其为能量源的设备能量存储与功率输出性能，制约了电动汽车等锂离子电池应用领域的进一步发展[1]。《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》(GB/T 31484-2015)中要求，电池容量衰减到初始值的90%时，循环次数高于500次；或者容量衰减到初始值的80%时，循环次数高于1 000次[2]，但目前很多电池没有达到最基本要求，呈现出老化的状态，导致无法正常使用。

锂离子电池的老化主要表现为容量衰减和内阻增加。由于长期充放电循环中的复杂物理化学过程所造成的不可逆损失的影响，锂离子电池的性能，如可用容量、可用能量和可用功率，都会随着电池的老化而降低。锂离子电池内部的老化包括正负极活性材料损失、可用锂离子损失和电解液损耗等[3]。由此可见，影响电池老化的因素非常繁杂。

锂离子电池容量衰减的内部机理主要包括正负极活性材料的减少和可用输运离子的损失[4]。在循环过程中正极会发生金属离子溶解，溶解的金属离子穿过隔膜，在负极表面析出并沉积，加速负极SEI膜的形成。锂离子重复进行着嵌入与脱嵌，当锂离子的沉积不够均匀而产生局部的聚集时，就可能造成SEI膜的异位、形变甚至破裂，随着电极表面电化学反应的继续进行，SEI膜以电解液、活性材料的消耗为代价而重新生成。……