你知道锂电池为什么没有普及到充电电池的各个领域吗？

虽然锂离子电池在性能（如能量密度、大电流放电、寿命等）方面比铅酸电池更有优势，但作为启动电池，非常重要的一个作用之一是吸收发电机输出的不稳定电压，作为电容起到稳压滤波作用。而这一点铅酸电池由于耐过充电，反而比锂离子电池更合适。另外锂离子电池需要配备电池管理系统方能使用，否则会有安全隐患，这也增加了电池使用成本。另另外，铅酸电池价格比锂离子电池价格低很多。如用锂离子电池替换铅酸电池可能是2-3倍，甚至更高的替换成本。虽然现在国家不提倡使用铅酸电池，作为车企并没有动力去用一个更贵而且不大好用的东西更换一个成熟零部件，但是！凡事都有个但是，铅酸电池必然是淘汰品，在不久的将来，也许是锂离子电池，或是其他类型电池，更或者是其他技术解决方案，如电动汽车，会替代铅酸电池。历史的车轮终将从铅酸电池上面碾压而过！

锂电池是20世纪开发成功的新型高能电池，可以理解为含有锂元素（包括金属锂、锂合金、锂离子、锂聚合物）的电池，可分为锂金属电池（极少的生产和使用）和锂离子电池（现今大量使用）。因其具有比能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等，部分代替了传统电池。

 

锂离子电池(Li-ion Batteries)是锂电池发展而来。所以在介绍Li-ion之前，先介绍锂电池。举例来讲，纽扣式电池就属于锂电池。锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯，负极是锂。电池组装完成后电池即有电压，不需充电。这种电池也可以充电，但循环性能不好，在充放电循环过程中，容易形成锂枝晶，造成电池内部短路，所以一般情况下这种电池是禁止充电的。

 

后来，日本索尼公司发明了以炭材料为负极，以含锂的化合物作正极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。

 

20世纪90年代初，日本Sony能源开发公司和加拿大Moli能源公司分别研制成功了新型的锂离子蓄电池，不仅性能良好，而且对环境无污染。随着信息技术、手持式机械和电动汽车的迅猛发展，对高效能电源的需求急剧增长，锂电池已成为目前发展最为迅速的领域之一。由于电荷交换阻抗和Li+扩散阻抗受电池的SoC影响很大，因此测试强需要调整电池的SoC状态至固定状态，需要耗费大量时间，为了提高测试效率Xing Zhou通过检测电池的欧姆阻抗RO，接触阻抗RC和SEI膜阻抗RSEI的方法对电池的寿命衰降进行监控，三种阻抗能够反映锂离子电池不同的衰降模式，例如RO的增大主要反映电解液的分解，RC增加反映活性物质与集流体之间失去导电连接，RSEI增加反映SEI膜生长导致的电池的阻抗增加。

 

虽然我们确定了需要测量的参数，但是如果我们仍然采用传统的交流阻抗测试数据获得三种阻抗的数据，我们仍然面临着测试时间过长的问题，为了有效缩短测试时间，Xing Zhou选择了三个频率（f1、f2、f3）进行测试，Z（f1）主要是欧姆阻抗，Z（f2）为欧姆阻抗+接触阻抗，Z（f3）为欧姆阻抗+接触阻抗+SEI膜阻抗，因此阻抗RO、RC和RSEI可以通过下式计算获得。

 

下图为普通EIS测试与三点式EIS测试得到的阻抗数据，从下图可以看到通过传统的交流阻抗与三点式交流阻抗测试得到的RO、RC和RSEI结果是非常接近的，误差小于10%，同时从下图c我们能够看到三点式测量方法在电池的整个生命周期中测量误差都是非常小的，因此该方法可以应用于锂离子电池整个生命周期中的寿命衰降实时监测。