锂电池老化机制探究：日历老化与循环老化的区别
锂电池老化机制探究：日历老化与循环老化的区别
锂电池作为现代电子产品和电动汽车的核心能源部件，其性能稳定性和使用寿命备受关注。在锂电池使用过程中，老化现象不可避免，其中日历老化和循环老化是两种主要的老化机制。本文将对这两种老化机制进行详细解析，并探讨其影响因素及优化策略。
日历老化：电池搁置过程中的容量衰退
日历老化是指在电池未进行充放电循环时，其容量随着搁置时间的增加而逐渐降低的现象。在电池搁置过程中，负极SEI（固体电解质界面）膜的缓慢增厚是导致LLI（可用锂离子的损失）的主要原因。这一老化过程受多个因素影响，包括电池的搁置SOC（充电状态）和环境温度。
研究发现，电池的搁置SOC和存储温度对日历老化速度具有显著影响。一般来说，搁置SOC越高、存储温度越高，电池的日历老化速度相应越快。然而，德国慕尼黑工业大学的研究指出，在搁置SOC位于30%-60%区间时，日历老化速度基本相等。当SOC超过60%后，随着SOC的升高，日历老化速度会快速增加。这是因为影响SEI膜增厚副反应的本质因素是负极平衡电势，负极平衡电势越低，SEI膜生长速度越快。因此，在实际应用中，应避免在高SOC区间和高环境温度下长时间搁置电池，以延缓其日历老化速度。
循环老化：充放电循环过程中的容量损失
循环老化是指锂离子电池在充放电循环过程中发生的不可逆容量损失。这种老化现象受多种因素影响，包括放电电流、充放电截止电压、运行SOC区间、环境温度以及放电深度（DOD）等。明晰电池在各种循环条件下的老化特性对于优化电池使用策略、延长其寿命具有重要意义。
研究结果表明，在电池充电过程中定期施加较小幅值的放电脉冲有助于减少浓差极化现象，从而延长电池寿命。然而，该研究缺乏对各种充电制式下老化机理的有效支撑。因此，未来研究需要进一步探讨不同充电制式下锂电池的老化机制，为电池的优化设计和使用策略提供更为科学的依据。
总结
日历老化和循环老化是锂电池使用过程中不可避免的两种老化机制。了解这两种老化机制的特点和影响因素，对于优化电池的使用策略、延长其寿命具有重要意义。在实际应用中，应避免在高SOC区间和高环境温度下长时间搁置电池，以减少日历老化；同时，通过优化充电策略和放电模式，减少循环过程中的不可逆容量损失，从而提高电池的使用寿命和性能稳定性。