3.1 儲存老化之相關研究
儲存老化為電池電容量損失的一種原因，從文獻中[2]可以發現電池在儲存後 再進行循環會發現電池電容量會有加速老化的現象產生，而且隨著儲存的時間越 久，老化的速度越快。
Peter[3]研究發現鋰離子電池應該避免儲存在高 SOC 的條件下，尤其是當石墨 負極的鋰化程度大於 50%時，較低的負極電位將導致電解質的還原，或者 SEI 膜 的生長。而且從實驗結果中可以看出電池儲存的 SOC 與電容量的損失，並不會呈 現線性遞減，而是會有一個平台區，在此 SOC 平台區區間的電容量損失相近，如 圖 3.1 所示。
Dubarry[4]將文獻上不同電池經過不同環境、不同 SOC 狀態下進行儲存老化 後，不同儲存環境對電池所造成的影響程度整理所得之結果如圖 3.2 所示，因此可
Ashwin[5]透過修正電化學模型，加入電池儲存時的電流密度，並結合 SEI 膜 的生長，模擬儲存狀態的電池電容量損失情形。[6][7]則發現儲存與循環老化相互 影響，是一個複雜的過程無法透過簡單的方法模擬儲存與循環老化同時發生。
目前文獻中主要針對電池在儲存過程中，電容量的損失情形做探討，且只有一 篇[2]提及儲存後之電池循環壽命會減少，因此本文嘗試對於電池儲存條件，對於
電池循環壽命的影響進行相關探討，並於本文第五章及第六章做詳細說明。
圖 3.1 Peter 研究所得不同電池以不同 SOC 儲存在 25 ℃環境下，經過 10 個月所 得之電容量損失與儲存 SOC 之關係(數據來源[3])。
圖 3.2 電池材料與儲存環境對電池影響程度整理(數據來源[4])。
3.2 鋰離子電池老化之研究
過電位小於零的情形[11][15]。Ge[11]提出減少鍍鋰現象的方法為，透過多階段的定 電流充電，並隨著每一階段降低充電的電流，以保持電極表面過電位大於零，進而 避免發生鍍鋰。
表 3.1 將文獻中所提及之容易造成鍍鋰現象的條件進行整理，並可以透過避開 易於發生鍍鋰的條件，以達到減緩電池老化的目的。
圖 3.3 鋰離子電池電容量老化階段示意圖。(數據來源[9])
表 3.1 鍍鋰現象整理
易發生條件 文獻
充電 SOC 高 [13]
充電 C-rate 大 [6][10][13][14]
充電環境溫度 低溫 [6][10][11][13]
負極孔隙率 低 [9]
發生位置 1.負極接近隔離膜處 [6][9][10][11][13][14][15]
2.電池受擠壓處 [13]
發生原理 過電位小於零 [6][9][10][11][13][14][15]
3.3 鋰金屬生長之相關研究
鍍鋰現象會造成鋰金屬的生長，鋰枝晶即為鋰金屬生長後之結果，鋰枝晶生長 為影響鋰電池安全性的主要原因之一，因此目前有許多文獻提出方法模擬鋰枝晶 的生長，進而瞭解鋰枝晶生長機制為何。從過去文獻上所提出的模擬方法主要可以 歸類為兩種，分別為電化學方法 [16-19]以及相場法(Phase field) [20-23]，其中相場 法模擬以微觀的尺度進行探討，所需的計算時間較大，但能夠將鋰枝晶的形狀詳細
表 3.2 鋰金屬沉積模擬方法比較
相場法 電化學方法
原理 自由能 電化學
計算量 較大 較少
模擬尺度 微觀 宏觀
是否需假設電極表面初 始缺陷
否 是
文獻 [20][21][22][23] [16][17][18][19]