电过程中电压电流是如何影响三元锂离子电池寿命的？

一般来说咱们常说的三元资料首要指的是NMC资料，也包括NCA资料，层状资料的容量发挥遭到其结构稳定性的影响，因为Ni3+的化学稳定性要比Co元素更好，因而在充电的过程中NMC资料也就能脱出更多的Li，使得资料的容量由较大的进步。

反过来，层状氧化物正极资料结构稳定性还遭到脱Li数量的影响，过量的脱Li可能会导致资料的层状结构崩塌，因而为了确保NMC资料的结构稳定性要对资料的充电截止电压进行约束，确保资料的长期的循环稳定性。

充电截止电压的影响

NMC资料的脱锂数量与充电截止电压成正比，也就是说充电截止电压越高NMC资料的脱锂量也就越大，相应地资料的结构也就越不稳定。下图为NCM811资料在不同的充电截止电压下，循环功能曲线，能够看到进步截止电压后，资料容量发挥显着进步了，可是随之而来的是资料衰降速度的加速。

比较不同截止电压下的循环数据后发现，4.6V截止电压时尽管在第五次放电时比容量最高，可是在循环53次后，其容量快速下降，低于4.5V和4.4V截止电压下NMC111的容量。这声明一味的的进步充电截止电压，尽管会使的资料的容量取得较大的进步，但却会使的资料的循环稳定性发作显着的下降，因而要依据电池的规划寿数合理选择充电截止电压。

下图为NMC111、NMC532、NMC622、NMC811和NCA资料，在不同的截止电压下循环53次后，放电能量和放电能量坚持率曲线，从图中能够看到，在循环53次后，放电能量密度最高的并不是截止电压最高的电池，有关NMC811资料，在4.3V截止电压获取了最高的放电能量密度，NMC622和NMC532、NCA资料在4.4V充电截止电压取得了最高放电能量密度，NMC111资料在4.5V取得了最高能量密度。

这仅仅是循环了53次后的数据，跟着循环次数的新增，较高截止电压下的资料因为衰降速度比较快，按照上图的循环曲线的趋势，截止电压最低时，放电能量密度将会是最高的。此外从下图能够看到，无论是哪种资料跟着充电截止电压的升高都会导致容量衰降的加速，特别是Ni含量较低的NMC111、NMC532和NMC622资料遭到截止电压的影响更大，这声明Ni含量较低的几款资料的结构稳定性更差一些。

环境温度的影响

在锂离子电池实际使用中，资料的高温稳定性也是要咱们考虑的，JohannesKasnatscheew对NMC622、NMC811和NCA资料在常温柔60℃下的循环功能做了研讨，成果如下图所示。一般来说，进步温度能够改进电池内的动力学条件，从而进步电池的功能，这一点从电池在60℃下的容量发挥能够显着的看出来，可是高温会对资料的循环稳定性发生必定的影响。

例如在20℃常温下，三种资料在前50次循环，具有比较挨近的循环功能，可是将温度进步到60℃后，NMC811和NCA资料循环50次后的容量坚持率显着低于NMC622资料，这声明NMC622资料具有更高的热稳定性。

JohannesKasnatscheew对影响三元资料循环功能的要素进行了剖析，例如充电截止电压和化成的电压和电流，以及环境温度对NMC和NCA资料循环功能的影响，从本质上来说跟着NMC资料脱锂数量的新增，会导致资料的结构稳定性下降，影响循环功能。此外，高温也会对资料的稳定性发生负面的影响，从而导致资料循环功能下降。JohannesKasnatscheew还依据NMC资料的特性，规划了一种全新的充电制度，既截止容量约束，对充电电压进行调整确保电池每次充电的容量都是相同的，从而战胜因为电池过电势导致的充电容量和放电容量的衰降，很好的改进了电池的循环功能。