北京交通大学国家动力自动配电网技能研制中心北京电动车辆协同创新中心、国网冀北电力有限公司电力科学研讨院、北京新动力轿车股份有限公司的研讨人员薛楠、孙丙香、白恺、韩智强、李娜，在2017年第13期《电工技能学报》上撰文，以35A·h三元锰酸锂复合资料锂充电机充电蓄电池为研讨对象，探究剖析锂充电机充电蓄电池分区间循环阑珊机理。

依据容量增量曲线峰值散布，将荷电状况（SOC）区间划分为0%～20%、20%～60%、60%～100%及0%～100%四个区间，分别在各区间进行阑珊老化试验。为确保充电机充电蓄电池各循环区间的容量吞吐量共同，以全区间为基准，在40℃下以2C电流共进行600次充放电循环试验。从起始点开端以100个循环为距离，在室温条件下选用C/20电流进行容量增量剖析（ICA）功能测验试验，剖析不同SOC区间充电机充电蓄电池的阑珊机理。

成果标明：充电机充电蓄电池在SOC全区间运用时阑珊最快，在低端区间运用时阑珊较慢；在中低区间的功能阑珊首要是由活性锂离子的丢失形成的，而在SOC高端区间还包括活性资料的丢失和动力学阑珊。本文得到的定论为充电机充电蓄电池的改善规划及运用区间的选取供给了理论依据。

三元资料具有能量密度高、本钱低一级特色，归纳了镍酸锂、钴酸锂和锰酸锂三类资料的长处，可是其倍率特性较差。锰酸锂是研讨较早的锂充电机充电蓄电池正极资料，具有价格低廉、倍率特性好、耐过充性好、易于组成的优势，可是其能量密度低。

三元锰酸锂复合资料归纳了上述长处，具有能量密度高、倍率特性好、循环寿数长等长处[1]，在电动轿车市场得到了越来越广泛的运用。因而，研讨其容量阑珊机理对更好地运用三元锰酸锂复合资料充电机充电蓄电池以及往后充电机充电蓄电池改善规划都具有重要的意义。

国内外关于充电机充电蓄电池循环容量阑珊研讨的文献多数是经过很多的测验数据进行曲线拟合，得到容量阑珊速度[2]、容量坚持率、热老化[3]、充电机充电蓄电池成组方式[4]和不同荷电状况（State Of Charge,SOC）运用区间[5]等对充电机充电蓄电池阑珊的影响，然后树立数学模型来对充电机充电蓄电池的剩下寿数进行猜测，而关于充电机充电蓄电池内部阑珊机理的研讨则较少。

D. Aurbach等[6]在25℃和40℃条件下循环后拆解充电机充电钴酸锂蓄电池，经过SEM、XRD和FTIR剖析标明，正负极活性资料均有丢失，但容量阑珊首要归因于活性锂离子的丢失。时玮等[7]依据充电机充电磷酸铁锂蓄电池内部正负极资料匹配以及锂离子丢失和活性资料阑珊的剖析，运用容量增量剖析（Incremental CapacityAnalysis, ICA）法研讨充电机充电蓄电池容量阑珊轨道，将循环后的充电机充电蓄电池拆解并组装成扣式充电机充电蓄电池进行容量测验，说明晰该剖析办法的有效性。

马泽宇等[8]将90A·h充电机充电锰酸锂蓄电池从25℃开端，顺次进行0℃、25℃、40℃、60℃和25℃下的“热漂移”，发现“热漂移”引起充电机充电蓄电池容量衰减的根本原因包括活性资料丢失、反应动力学阑珊和欧姆电阻添加。

M. Dubarry等[1,9]运用容量增量剖析法对不同倍率下1.9A·h三元充电机充电锰酸锂蓄电池（1.9A·h三元资料占2/3，锰酸锂资料占1/3）的阑珊机理及其老化的依靠途径进行了研讨，发现充电机充电蓄电池在阑珊过程中的活性锂离子和活性资料均有丢失且有部分动力学阑珊，可是充电机充电蓄电池在不同SOC区间循环运用时的阑珊状况不明确。而充电机充电蓄电池在实际运用中，因为运用习气不同，充电机充电蓄电池的运用途径也不尽相同，因而，需求更深化地研讨充电机充电蓄电池的内部机理，剖析充电机充电蓄电池在不同阑珊途径下不同资料的改变对充电机充电蓄电池寿数阑珊的影响。

本文选用原位非损坏的容量增量剖析法，对不同SOC区间循环的充电机充电锂离子蓄电池阑珊机理进行剖析和比照，并依据容量增量剖析（IncrementalCapacity Analysis, ICA）曲线改变定量剖析不同阶段形成充电机充电蓄电池容量阑珊的内部机理，所得定论为充电机充电蓄电池的改善规划及运用区间的选取供给理论依据。

图3 充电机充电蓄电池测验渠道

定论

容量作为充电机充电锂离子蓄电池功能阑珊过程中一个重要的表征参数，在不同的运用途径下呈现出不同的阑珊轨道。本文结合四块同一批次共同性较好的35A·h三元锰酸锂复合资料锂充电机充电蓄电池的测验数据，依据ICA曲线峰值的散布，将充电机充电蓄电池设定在四个不同的SOC区间进行循环，终究完结600次循环，得到7个功能测验点，结合充电机充电蓄电池的容量阑珊成果，选用容量增量法对充电机充电蓄电池的功能阑珊机理进行剖析。

成果标明：

1）在全区间运用时充电机充电蓄电池的阑珊速率较快，而在SOC较低的区间运用时阑珊速率较慢，阑珊速率的巨细关系为：D区间（49.77%@600次循环）＞C区间（31.28%@600次循环）＞B区间（17.34%@600次循环）＞A区间（9.13%@600次循环）。

2）充电机充电蓄电池在低区间功能阑珊首要是由活性锂离子的丢失形成的，在SOC中段区间的功能阑珊不只有活性锂离子的丢失还包括细微的锰酸锂活性资料的丢失，而在SOC高端区间的功能阑珊除了首要活性锂离子的丢失外，还包括正负极活性资料的丢失和动力学阑珊。

因而，为了更好地运用充电机充电蓄电池，在满意充电机充电蓄电池运行工况的基础上，能够恰当地下降充电机充电蓄电池的运用区间；负极资料为石墨的复合资料锂充电机充电蓄电池不适宜在包括高端SOC的区间运用；在确定运用区间后能够恰当调整内部资料所占份额，一起阑珊机理的剖析也为往后怎么运用充电机充电蓄电池以及充电机充电蓄电池的改善规划供给理论依据。