锂电池的健康状态（SOH）是锂电池非常重要的一个参数，它对锂电池的使用、维护和经济性分析具有指导意义，因此锂电池的SOH状态估计是BMS管理系统的重要功能，决定了能否有效利用锂电池。本文主要讨论锂电池健康状态的定义、影响因素。

1. 锂电池SOH定义

锂电池的SOH表征当前电池相对于新电池存储电能的能力，具体定义是在标准条件下锂电池从充满状态以一定倍率放电到截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量的比值，该比值是电池健康状况的一种反映，其实际表现在电池一些内部参数如内阻、容量等的变化上。电池的性能指标较多，国内外对SOH有多种定义，概念上缺乏统一，目前SOH的定义主要体现在容量、电量、内阻、循环次数和峰值功率等几个方面。

（1）容量定义SOH

采用电池容量衰减定义SOH的最多，给出的SOH定义如下：

式中：C_aged为电池当前容量；C_rated为电池额定容量。

（2）电量定义SOH

用电量定义SOH与用容量定义类似，因为电池的额定容量分为实际有效容量和最大容量，电池的实际容量与标称额定容量有些差异，所以有文献从电池放电电量的角度定义SOH。

式中：Q_aged-max为当前电池最大放电电量；Q_new-max为新电池额定放电电量。

（3）内阻定义SOH

内阻是锂电池的重要参数，随着电池使用逐渐增大，是电池老化的重要因素，因此有不少人采用内阻定义SOH。

式中：R_EOL为电池寿命结束时的内阻；R_C为电池当前内阻；R_new为新电池的内阻。

（4）剩余循环次数定义SOH

除了采用容量和内阻等参数定义SOH外，也有使用电池剩余循环次数定义SOH的。

式中：Cnt_remain为电池剩余循环次数；Cnt_total为电池总循环次数。

上面四种电池的SOH为比较常见的定义方法，但在实际使用中各有不同。容量和电量定义可操作性比较强，但容量为电池的外在表现，而内阻和剩余次数定义的可操作性不强，内阻与SOC、温度有关，不易测量，剩余循环次数和总循环次数无法准确预测。

2. 锂电池SOH的影响因素

随着锂电池的应用，国内外有很多文献都在研究锂电池老化机理和规律， 普遍认为锂离子沉积、SEI膜增厚和活性物质损失等是造成电池老化和容量衰减的主要原因。

（1）温度对SOH的影响

温度与锂电池性能强相关，是影响电池SOH的主要因素，过高或过低的温度都会影响电池的洗性能。温度过低会影响电池内部电解液的活性，降低电池的充放电效率；温度过高则会使电池内部的化学平衡体系遭到破坏，使电池材料的结构发生变形，降低使用寿命

（2）充放电电流对SOH的影响

充放电速率会对电池的寿命产生很大影响，对电池进行高倍率电流充放电会加剧电池的极化现象，减少电池的寿命；同样，过小的充放电电流也会影响电池的寿命。电子显微镜下观察到高倍率电池放电的电极表面SEI膜比低倍率放电的要厚。

（3）放电深度对SOH的影响

放电深度是指从电池中取出的电量与额定容量的百分比。电池充放电深度对电池健康和老化有很大影响，尤其是过放，对电池有严重伤害。有观点认为电池有累计的总转移能量，基于总转移能量进行电池的容量衰减和老化分析。通过对锂电池不同放电深度的循环测试，分析电池的累积转移能量与电池容量衰减之间的关系，得出电池容量衰减到85%之前，电池累计转移的能量在深充深放与浅充浅放这两种模式下基本相同；当电池容量衰减到85%～75%时，电池累计转移的能量和效率上深充深放模式都优于浅充浅放的模式。

（4）循环区间对SOH的影响

还有研究表明电池充放电循环区间也会影响电池老化过程。循环区间不同对应的电池内阻不同，因此循环过程中电池发热和反应略有不同，长期积累将影响电池性能。因此有专家建议电池SOC范围在20%～80%，这样有利于电池的健康和循环寿命。

（5）充放电截止电压对SOH的影响

电池的过充和过放都会对电池产生影响。当电池放电至截止电压时，继续放电会使电极与电解液发生不可逆的化学反应，使电池的活性成分减少，降低点吃的使用寿命。过高的充电截止电压引起电池内阻增大，电池内部发热增加，过度充电引起负极产生“析锂”现象以及相应的副反应增加，影响电池的容量和老化。

综上所述，电池运行的温度、充放电倍率、放电深度、循环区间和充放电截止电压等都会对电池的健康状态和寿命产生影响。目前，电池健康状态影响因素研究处于定性研究阶段，这些影响因素对电池老化的定量分析以及各因素相互耦合关系是研究的难点，也是未来电池研究的热点。