电池内阻的兴起-可逆容量衰减

测试电池在 10°C（蓝色）和高 SoC 下具有最高的容量损失，但在保持冷却时在日历老化（图 5c）中表现良好。在这里我们有相反的反应。

在低温下循环锂离子电池时的高损耗令人惊讶。图 5c 在 10°C (50°F) 和高 SoC 下循环时仅提供 500 个循环。电池专家暗示镀锂；充电高电流的电池受到的影响最大。这种现象已被证实是影响阳极的主要老化机制。锂离子电池应加热至约 25°C (77°F) 的舒适温度，工作温度最高可达 40°C (104°F)。有趣的是，锂电镀在闲置期间表现出一些再生效果。

展示了在低、中和高 SoC 以及不同温度下循环过程中的容量衰减。这些读数以彩色实线表示。该图还说明了以虚线表示的日历老化，其容量损失比循环少。

可逆容量衰减

将锂离子电池快速充电超过给定的充电水平会导致锂电镀。锂正在被移除并堆积在阳极上，造成了降低容量的短缺。研究表明，锂的损失是导致容量损失的主要原因，在低温快速充电过程中尤为明显。锂停在没有阴极对应物的阳极的上方区域。

电池处于高 SoC 的时间越长，发生的锂电镀就越多，容量损失也就越多。但这种储存能力可以部分恢复。当电池停留在低到中等 SoC 数天和数月时，一定数量的电池将重新投入运行。恢复效果尚未完全了解，需要进一步研究。

科学家们认为，错位到非活性区域并堵塞阳极孔隙的锂可以在一年不活动期间恢复原状。消失的锂应该会再次溶解并通过分布而活化，但回收机制尚不完全清楚，需要进一步研究。

似乎与镍镉电池的“记忆”效应有相似之处。保持 NiCd 充满电时形成的晶体形成也会导致容量损失，这可以通过使用电池来逆转。

如果这个假设是正确的，那么让褪色的锂离子电池在低 SoC 下休息也有可能恢复活力。然而，这可能不切实际，因为电池需要休息一段时间。电池供电设备的用户不会给他们心爱的设备一个应得的假期来恢复活力；但是，在适当的情况下，无需用户干预即可恢复。电池确实反映了人的素质。

内阻的兴起

电池老化除了容量衰减外，还包括内阻升高。电阻和容量衰减不相关。这意味着仅通过测量电阻无法有效检查电池的 SoH。容量是领先的健康指标，但动态检查容量比阻力更难。

显示了 18650 锂离子 NCA 电池在 40ºC (104ºF) 下循环时的内阻。电阻测量使用交流和直流方法完成，这两种方法提供不同的结果。

AC 方法通常使用 1,000 赫兹来测量阻抗，结果读数反映在图 6 的绿色框中。数字在循环过程中保持不变，并不反映与 EV 中的电力输送相关的电池的真实电阻状态。直流电阻是更可靠的方法，通过观察负载下的电压降来测量.

锂离子电池的老化特性很复杂，涉及充电水平、充电速度、放电深度和温度。与生物体类似，长寿是基于考虑使用情况和环境条件的事件组合。

SoC 高于 80% 会促进容量衰减，而深度放电会增加内阻。锂离子电池必须以 30% SoC 运输；推荐的长期储存量在 40-50% 之间。将锂离子电池保持在高 SoC 比在中 SoC 范围内循环更能影响电池寿命。

未来的电动汽车可能会根据用户的日常习惯调整电池充电。与闹钟类似，从周一到周五，电动汽车将设置为通勤模式，只需为电池充电即可开车上下班。周末遵循电动汽车车主智能手机上的应用程序输入的驾驶程序。

在温和的温度下运行时，锂离子电池的寿命会延长。EV 电池应预热至 25°C（77°F）左右的舒适温度，以便充电和驾驶。这与应在 10°C (50°F) 下存放或停放形成对比。在低温下对锂离子电池充电和运行会产生应力，这种现象不适用于其他化学物质。

低循环深度和低 SoC 的组合导致电池寿命最长，但这并没有充分利用大、重和昂贵的电池组。为避免深度放电导致电阻增加，车载BMS在错误指示“空”时始终保留一些备用容量。储备容量还可以在大电流充电时保护电池，因为完全放电的锂离子电池无法承受超快充电。为获得最佳效果，请更频繁地充电，但不要充满电。