摘要在近些年，于人们物质生活电平持续提升的社会情形下，电池身为一种关键的能源存储装置，怎样切实提高电池使用期限，处理电池老化难题，是当前阶段要着重留意的事情。磷酸铁锂电池的老化主要含有日历老化与循环老化，借由对日历老化以及循环老化的影响要素、老化原理等开展探究，有益于进一步增长磷酸铁锂电池的使用期限。基于这个，本文主要针对磷酸铁锂电池老化问题去开展研究，并且提出解决磷酸铁锂电池老化问题的相关计策。

关键词：磷酸铁锂电池；老化研究；循环老化；日历老化

引言响应国家提出的“双碳”这个政策号召，电池能源的这个行业急切需要发展以及变革，磷酸铁锂电池作为一种出色优秀的储能设备，具备电能储存量多的特点，还有化学稳定性高的特性，并且有无记忆效应等应用优势，所以在电池能源行业当中有着广泛的应用前景，探讨磷酸铁锂电池的老化问题此举意义重大，它有利于进一步地提高电池循环的这个寿命，还能提高电池充电以及放电的效率，它对于推动电池能源行业的发展与变革有着极为重要的意义 。

1磷酸铁锂电池概述

磷酸铁锂电池是一种新型的锂离子电池技术，它一般由正极、负极、电解液等构成，在实际运用中，因采用稳定的正极材料，所以具备较高的安全性，还有较长的循环寿命，并且，凭借高能量密度的特性，磷酸铁锂电池能够提供更大的电能储能容量，这使得它在太阳能、风能发电等领域有着广泛的应用前景。

2磷酸铁锂电池的老化机理及影响因素

磷酸铁锂电池在实际应用里的可靠性、安全性以及经济性，是由其使用寿命直接决定的，所以，现阶段重点研究的一个问题是，通过对磷酸铁锂电池老化机理以及影响因素展开研究，来延长磷酸铁锂电池的使用寿命。就磷酸铁锂电池来讲，从循环寿命和日历寿命这两个方面能够对电池寿命进行探讨。循环寿命，主要指的是，在电池进行充放电循环的进程当中，由于受到时间因素的作用，活性材料会渐渐失去容量，等内阻增加到电池没办法再持续使用的那种状态；日历寿命，主要指的是，设定某一个工作恒温，在不开展充放电操作的情形下，电池出现容量衰减以及内阻增加至不能使用的状况。循环寿命，主要是对电池活性材料的损耗机制以及内部反应过程展开研究；日历寿命，主要是对电池自身的物理变化给电池老化所带来的影响进行研究。现阶段，致使电池出现老化状况的缘由，主要有锂离子损失、电极活性材料损失以及内阻增加这三点。其中，锂离子损失主要是讲电解质在正负极之间迁移时，因反应或物理变化所导致的损失；电极活性材料损失主要是指随着充放电循环次数增多，或者长时间静置，活性材料出现结构破坏、颗粒溶解等情况；内阻增加主要是指因电池电解质降解或者活性物质堆积等，造成的电池充放电效率降低的问题。

2.1循环老化机理及影响因素

2.1.1温度因素影响分析

其中一个主要致使循环老化问题出现的缘由是温度因素，这是因为，在不同的温度状况之下，电池内部的化学反应速率有着较大的差异，一般而言，温度越高，电池老化的速度就越快，而当温度过低的时候，就会对电池的使用性能产生影响。

高温环境里头，电池内部电池内部的化学反应速度会加快，锂离子材料化学反应作用变得更加剧烈，致使电池的容量损失速度加快，轻易引发锂离子材料脱落或者结构变形此类问题 ，与此同时，温度太高的情况下，会对电解质层的稳定性造成影响。造成电解质层出现劣化、腐蚀或者遇到电解质液体挥发等问题，转而影响电池的循环使用期限 。

低温状况下，鉴于温度条件所产生的影响，电池内部化学材料的化学反应速率会出现降低的情况，进而使得电池的充放电效率有所下降，对电池的使用性能造成影响。与此同时，当电池运行温度处于较低水平时，还会致使电池内的电解液浓度有所增加，导致锂离子的传输能力降低。

鉴于上述综合分析所得出的情况，温度对于电池的循环使用寿命而言有着较大程度的影响，所以，在电池进行设计以及使用的整个过程当中，应当尽可能地去规避过高或者过低的温度环境，又或者是强化针对电池的抗温度影响方面的设计。

2.1.2充放电倍率影响分析

电池在充放电进程里的充放电容量跟总容量，主要就是靠充放电倍率来体现。磷酸铁锂电池的老化机理以及老化程度是会有差异的，在不一样的充放电倍率状况以下。

充放电倍率越高，电池容量衰减就越发厉害，究其缘由，充放电倍率增大促使电池内部极化效应加剧，同时致使电池内部化学反应速率提升，进而使得电池可用容量降低，加速了电池老化进程。

当充放电倍率处于较低水平时，会因为极化效应的减小，以及化学反应速率的降低，进而致使老化速度下降，使得电池内部所产生的热量减少，这对于降低电池老化速度是有利的，能够延长电池的使用寿命 。

综合上面提及的这类分析，充放电的比率对电池能持续使用的时长有着比较大的作用，这就需求设计人员处于电池进行设计工作的进程当中，依照不一样的电池的适用场景而去选用恰当的充放电比率，再把充放电比率调控在合理的范围之内。

2.1.3放电深度影响分析

放电深度主要是指，在电池进行使用的进程当中，从处于满电状态开始，一直到放电停止的时候，所消耗掉的电量，或者是容量所占的比例，对于铅酸铁锂电池而言，这种放电深度，会对电池的循环寿命，以及使用性能产生影响。

超过80%的放电深度的情形主要被称作高放电深度，在高放电深度时，电池的容量能够被充分利用，可是啊，电池的老化速度也会加快，究其原因在于，高放电深度会致使电池内部的化学反应加剧，从而造成电池内部正负极材料的损耗增多，使电池的循环老化速度加剧 。

与之相对应的是，低放电深度可使得活性材料与锂离子之间相互作用的强度得以减少，致使电池内部的反应速度降低下来，进而能够延长电池的循环寿命 。

所以，那负责电池设计操作的人员，应当依据电池在实际当中的使用要求，去合理把控予以放电的深度，进而达成降低循环老化速率的目的 。

2.2日历老化机理及影响因素

2.2.1SOC影响分析

SOC主要是说电池此刻的充电状态，其发生变化会对电池的日历老化速度产生影响，实验里，重点探究不同的环境温度以及SOC对于电池的日历老化所存在的影响，经过实验能够知道：

在运行于不超过30°C的环境之时，SOC对于电池日历老化的影响相对而言不太明显，原因是在温度较低的情况下，化学反应的速率也会随之变慢，进而使得由SOC变化所导致的、对电池的影响有所减弱 。

当温度超出三十摄氏度这个区间之时，SOC对于电池容量所产生的影响，会渐渐增大，并且温度越高，电池的使用寿命下降得也就愈发明显。之所以如此，是因为高温会使得电池内部材料损耗增加，还会引发活性材料颗粒的脱落，进而加剧日历老化。

因此，充电的时候，要注意控制电池的SOC在适宜的范围内，使用的时候，同样要注意控制电池的SOC在适宜的范围内，这样做才能够延长电池的寿命，并且能够延长电池的性能。

2.2.2存储时间影响分析

电池在未使用状态下的存放时间，就是所谓的储存时间，储存时间的长短在一定程度上会对磷酸铁锂电池的使用寿命造成影响。当储存时间过长时，电池内化学材料会出现一些不能逆向进行的化学反应，并且因为自放电现象，即便未使用，电荷也会逐渐丧失，进而对电池的使用性能产生影响。要是储存时间过短，电荷会因未充分放电或者过早使用而丢失，产生一些不可逆的反应，致使电池容量衰减，引发电池的日历老化。所以，在实际运用当中，要确保电池有着恰当的存放时长，由此使得电池的使用期限得以延长，并且稳定性也能得到提升 。

结束语：

综上所述，经由对磷酸铁锂电池老化问题展开研究，能够获取影响电池使用性能以及寿命的关键因素，进而在电池设计期间，还有实际使用进程当中，适度做好对相关影响因素的把控，以此尽可能延长电池的使用寿命 。