常見的家用充電電池，如鋰電池、鎳鎘鎳氫電池，隨著使用次數(shù)的增加，其最大容量也隨之下降。想問這其中的原因是什么呢?

將分為內(nèi)因和外因來說：

1.內(nèi)因

(1)在電極方面，反復充放電使電極活性表面積減少，電流密度提高，極化增大;活性材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化;活性顆粒的電接觸變差，甚至脫落;電極材料(包括集流體)腐蝕;

現(xiàn)階段常用電池負極為石墨，正極是LiCoO2，LiFePO4以及LiMn2O4等，電池放點初期電解液會在電極表面形成一層SEI(固態(tài)電解質(zhì))膜，其成分主要是ROCO2Li(EC和PC環(huán)狀碳酸酯還原產(chǎn)物)、ROCO2Li和ROLi(DEC和DMC等鏈狀碳酸酯的還原產(chǎn)物)、Li2CO3(殘余水和ROCO2Li反應產(chǎn)物)，若用LiPF6時，殘余的HF會與SEI中ROCO2Li，使SEI中主要是LiF和ROLi。

SEI是Li+導體，脫嵌鋰時碳電極體積變化很小，但即使很小，其產(chǎn)生的內(nèi)應力也會使負極破裂，暴露出來新的碳表面再與溶劑反應形成新的SEI膜，這樣就造成了鋰離子和電解液的損耗，同時，正極材料活性物質(zhì)膨脹超過一定程度也會形成無法修復的永久性結(jié)構(gòu)觸損耗，這樣正極和負極的不斷損耗造成了容量的不斷衰減;再者，增加的SEI膜會造成界面的電阻層架，使電化學反應極化電位升高，造成電池性能衰減

在電極中，隨著充放電反應的進行，黏結(jié)劑的性能也會逐步下降，，黏結(jié)強度降低，使電極材料脫落;

銅箔和鋁箔是常用的負極和正極集流體，兩者都容易發(fā)生腐蝕，腐蝕產(chǎn)物聚集在集流體表面成膜，增加內(nèi)阻，銅離子還能形成枝晶，穿透隔膜，使電池失效。

(2)在電解質(zhì)溶液方面，電解液或?qū)щ婝}分解導致其電導率下降，分解物造成界面鈍化;

鋰離子電池液體電解質(zhì)一般由溶質(zhì)(如LiPF6、LiBF4、LiClO4等鋰鹽)、溶劑和特種添加劑構(gòu)成。電解質(zhì)具有良好的離子導電性和電子絕緣性，在正負極之間起著輸送離子傳導電流的作用。鋰離子電池在第一次充放電、過充和過放時以及長期循環(huán)之后，電解質(zhì)會發(fā)生降解作用，并伴有氣體產(chǎn)生，氣體的組成較為復雜，還無法通過某種反應在電池內(nèi)加以消除。隨著電池充放電次數(shù)的增加。由于電極材料氧化腐蝕會消耗掉一部分電解液，導致電解液缺乏，極片不能完全清潤到電解液，從而電化學反應的不完全，使得電池容量達不到設(shè)計要求。

(3)隔膜阻塞或損壞，電池內(nèi)部短路等

隔膜的作用是將電池正負極分開防止兩極直接短路。在鋰離子電池循環(huán)過程中，隔膜逐漸干涸失效是電池早期性能衰退的一個重要原因。這主要是由于隔膜中電解液變干使溶液電阻增大，隔膜電化學穩(wěn)定性和機械性能，以及對電解質(zhì)浸潤性在反復充電過程中變差造成的。由于隔膜的干涸，電池的歐姆內(nèi)阻增大，導致放電不完全，電池反復受到大容量過充，電池容量無法回復到初始狀態(tài)，大大降低了電池的放電容量和使用壽命。

2.外因

(1)快速充放電

快速充電時，電流密度過大，負極嚴重極化,，鋰的沉積會更明顯，使在銅箔與碳類活性物質(zhì)邊界處的銅箔脆化，極易產(chǎn)生裂縫。電芯自發(fā)卷繞受到固定空間的限制，銅箔無法自由伸展產(chǎn)生壓力，在壓力的作用下，原有的裂縫擴散生長，因擴展空間不夠，銅箔發(fā)生斷裂。

(2)溫度

在明顯高于室溫的情況下，有機電解質(zhì)的熱穩(wěn)定性成為首先要考慮的問題，這全要包括有機電解質(zhì)自身熱穩(wěn)定性以及電極隋機電解質(zhì)相互作用的熱穩(wěn)定性兩個方面。一般認為，正極/有機電解質(zhì)的反應對鏗離子電池安全性的影響是主要因素。因為正極、電解質(zhì)的反應動力學非?？?，故控制著整個電池耐熱性能。如果電池的環(huán)境溫度足以引起正極電解質(zhì)反應，就會導致電池的熱失控狀態(tài)，甚至起火、爆炸。放電電流的大小直接影響鋰離子電池的放電容量，在大電流放電時不僅存在嚴重的電解質(zhì)界面極化，還有活性體即嵌入離子及在電極中的擴散極化。

(3)長期深度充放點

放電要轉(zhuǎn)入從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來說，一是會造成電解液過度揮發(fā)，二是鋰電池的負極過度反應使其介質(zhì)膜發(fā)生變化造成脫嵌能力下降，形成容量的永久性損失;充電主要從電壓穩(wěn)定性和到深夜電網(wǎng)電壓升高，本已經(jīng)停止充電的充電器，電壓升高后，又會繼續(xù)充電，造成電池過充電導致正極材料結(jié)構(gòu)變化容量損失，分解放氧與電解液劇烈氧化反應進而燃燒爆炸;電解液有機溶劑/電解質(zhì)鋰鹽分解;負極析鋰過放可能導致負極銅集電極溶解，正極形成銅枝晶。

(4)震動和沖撞

一般是工藝原因，如焊接牢固與否，內(nèi)部電路是否設(shè)計合理等有關(guān)。