影响锂电池放电容量的因素有什么？

我们都了解，锂离子电池随着充放电次数的新增，容量会越来越少，直接表现就是锂离子电池的性能越来越差。那么都有什么因素影响到锂离子电池的性能呢？

影响锂离子电池容量的影响因素很多，使用温度、充放电电流、充放电截止电压等因素都会影响锂离子电池的衰降速度。造成锂离子电池容量衰降的机理可以分为三类：内阻和极化新增、正负极活性物质损失、Li损失。

不同的外部因素对这三者的影响也各不相同。例如LiFePO4材料的锂离子电池具有非常好的循环性能，但是不同的使用条件对锂离子电池循环寿命有着重要的影响。试验证明对26650锂离子电池进行15C脉冲放电和15C持续放电，两种放电制度关于26650锂离子电池具有完全不同的影响。15C脉冲放电的26650锂离子电池容量衰降非常快，充放电40次后就无法再进行15C放电，但是仍然能够进行1C放电。而15C持续放电电池容量衰降较慢，60次以后仍然能够进行15C放电，但是1C倍率的衰降速率要快于15C脉冲放电。

机理分析得出结论：15C脉冲放电的电池在负极的SEI膜中出现更多的LiF，而LiF对锂离子扩散的阻碍更大，使得电池的Li+扩散阻抗和电荷交换阻抗迅速新增，从而使得电池在充放电过程中极化电压过大，从而导致LiFePO4大电流放电能力迅速下降。

锂离子电池的充电策略关于锂离子电池寿命衰降影响的研究，能够更好的指导我们对锂离子电池的设计。以下就不同充电控制策略对锂离子电池寿命衰降的影响，研究了其用途机理，提出锂离子电池的寿命衰降模型。研究试验表明，当充电电流和截止电压超过一定的数值时，锂离子电池的衰降将被极大的加速，为了降低锂离子电池的衰降速率，要针对不同的体系，要选择合适的充放电电流和截止电压。

放电倍率对放电容量的影响

固定温度和充放电规则，将LFP电池和NMC电池按照不同放电倍率进行恒流放电。调整温度分别为：35、25、10、5、－5、－15℃。

相同温度下，通过新增放电倍率，LFP电池放电容量整体呈现衰减趋势。相同放电倍率下，低温变化对LFP电池放电容量影响较大。

当温度降到0℃以下时，放电容量衰减严重并出现容量不可逆现象。值得说明的是，LFP电池在低温和大放电倍率的双重影响下加重放电容量的衰减。相比LFP电池，NMC电池对温度更为敏感，放电容量随环境温度、放电倍率变化显著。

相同温度下，NMC电池放电容量整体呈现先衰减后回升的趋势。相同放电倍率下，温度越低则放电容量越少。

随着放电倍率的升高，锂离子电池持续出现放电容量衰减现象，究其原因是由于极化严重，放电电压提前减小到放电截止电压，即放电时间缩短，放电不充分，负极Li+没有脱嵌完全。电池放电倍率在1.5～3.0时，放电容量开始显现不同程度的回升迹象。由于反应的持续进行，电池本身的温度会随放电倍率的新增而显著升高，Li+热运动能力加强、扩散速度加快，使得Li+脱嵌速度加快，放电容量回升。由此得出，大放电倍率和电池本身温升的双重影响导致了电池的不单调现象。

NMC电池在30℃下分别进行2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5C放电实验，得出的放电容量与锂离子电池温升变化关系

相同放电容量下，放电倍率越高，温升变化越显著。在相同放电倍率下对恒流放电过程的三个时期进行分析可知，温度升高重要在放电初期和后期。

锂离子电池的最佳工作温度是25～40℃。由表2、表3比较可看出，当温度低于5℃时，两类电池放电迅速、放电容量显著减少。

低温实验后恢复高温，相同温度下，LFP电池放电容量减137.1mAh，NMC电池减少47.8mAh，但温升与放电时间并无改变。可见LFP热稳定性良好，仅在低温下表现出较差的耐受性，电池容量出现不可逆的衰减；而NMC电池对温度变化敏感。