[電池] 影響老化電池剩餘壽命之因素

         對於某些裝置應用，電池偶爾才進行充放電循環，大部分情況，電池處於休息中，在適當的儲存與環境條件下，電池容量散失速率緩慢，而為了減低成本，廠商就會選擇購買回收電池，因此，我們必須了解這些已經老化電池剩餘 壽命 的特性，才能準確與賣家議價。

        假如我們拿到兩顆已經老化的電池，這兩顆電池有著相同的材料組成與健康狀態(i.e.飽電容量)，則一般情況下會預期這兩顆電池應該會有差不多的剩餘壽命，而這個部分可以分成以下兩種狀況來探討。

        如果電池老化是以線性方式下降，也就代表電池容量散失比較不會因為SEI膜增厚而導致反應物難以擴散至電極表面之問題，此時，整體容量散失反應會受限於反應速率(Kinetic-limited)，在這種情況下，假設這兩顆電池未來也以相同循環條件進行循環，就會導致這兩者會有相同的容量散失速率，也可以視為這兩顆電池有相同老化剩餘壽命，如同圖1(a)所示。

         如果電池老化是以非線性方式下降，也就代表電池老化會與SEI膜厚度相關，甚至會因為SEI膜增厚而導致容量散失反應受限於擴散限制(Diffusion-limited)，這個情況下，假設兩顆電池未來以相同循環條件進行循環，也會產生不同的容量散失速率，導致不同老化剩餘壽命。此時，健康狀態就不能被視為是等效於電池老化剩餘壽命的依據。

       接著，我們以模擬方式進一步驗證此現象，我們模擬的電池為磷酸鋰鐵電池，模擬結果顯示在圖2，電池1都是循環在45度，電池2則以兩種方式進行循環，一開始電池處在60度下進行循環，直到電池容量降至2.06安時(P點)，溫度再切換至45度，從模擬結果我們發現即使這兩顆電池在P點具有相同容量(i.e.健康狀態)，卻會因為過去循環條件不同，即使在未來有相同的循環條件，也會產生不同的容量散失速率。