简述动力电池循环寿命测试

循环寿命测试旨在模拟电池系统在实际应用中的充放电循环过程，并通过持续循环测试来评估其性能表现和可靠性。其中包括确定充放电的电流、电压范围，循环次数等。测试过程中，电池系统被反复充放电，记录每个循环周期的容量衰减和电压变化。

一、循环寿命测试的重要性：

•电池寿命是衡量电池性能的一个重要参数。

•在一定的充放电制度下，电池容量降至某一规定疽之前，电池所能承受的循环次数，称为电池的循环寿命。

•随着充放电次数的增加，由于内部氧化引起的内部电阻增加，会使得电池不能释放已存储的电量，电池的寿命逐渐终止。

•电池的循环寿命受放电倍率，温度及充放电截止电压等因素的影响。

二、影响锂电池循环寿命的因素：

1、金属锂的沉积

一般发生在负极表面。由于一定的原因，锂离子在迁移到负极表面时，部分锂离子没有进入负极活性物质形成稳定的化合物，而是获得电子后沉积在负极表面成为金属锂，并且不再参与后续的循环过程，导致容量下降。

2、正极材料的分解

作为正极材料的含锂金属氧化物，虽然具有足够的稳定性但在长期的使用过程中仍然会不断的分解，产生一些电化学惰性物质以及一些可燃性气体，破坏了电极间的容量平衡，造成容量的不可逆损失。这种情况在过充电情况下尤为明显，有时甚至会发生剧烈的分解和气体释放，不但影响电池容量还会造成严重的安全风险。

3、电解质的影响

在不断的循环过程中，电解质由于化学稳定性和热稳定性的局限会不断发生分解和挥发，长期累积下来导致电解质总量减少，不能充分的浸润正负极材料，充放电反应不完全造成实际使用容量的下降。

4、外部使用因素

锂电池有合理的使用条件和范围，如充放电截止电压、充放电倍率、工作温度范围、存储温度范围等。但是在实际使用中超出允许范围的滥用情况非常普遍，长期的不合理使用会导致电池内部发生不可逆的化学反应，造成电池机理的破坏，加速电池的老化，造成循环寿命的迅速下降，严重时还会造成安全事故。

对于理想的锂电池，在其循环周期内容量平衡不会发生改变，每次循环中的初始容量都应该是一定值，然而实际上情况却复杂得多。任何能够产生或消耗锂离子的副反应都可能导致电池容量平衡的改变，一旦电池的容量平衡状态发生改变，这种改变就是不可逆的，并且可以通过多次循环进行累积，对电池循环性能产生严重影响 。

影响锂电池循环寿命的因素有很多，但其内在的根本原因还是参与能量转移的锂离子数量在不断减少。需要注意的是电池当中的锂元素总量并未减少，而是“活化”的锂离子少了，那么只要搞清楚这些本该参与氧化还原反应的锂离子都跑哪儿去了，就能够搞清楚容量下降的机理，也就可以针对性地采取措施，延缓锂电池的容量下降趋势，提升锂电池的循环寿命。

三、循环寿命测试

循环次数是当一个电池所经历完整充放电的次数，是可由实际放电容量与设计容量来估计。每当累积的放电容量等于设计容量时，则循环次数一次。通常在500次充放电循环后，完全充电的电池容量约会下降 10%〜20%。