市面上各品牌电动车从2010年开始进入每个家庭，但那时绝大多数电动车用的都是铅酸电池。从2012年后开始出现了采用锂电池的电动自行车，常见的规格是电压36V/48V，容量8Ah-12Ah。带脚蹬子的那种电动自行车如果使用48V12Ah的锂电池，纯电续航达50公里。

一、充放电倍率

驱动自行车对充电方面没有特别要求，常见的充电倍率是0.1C-0.3C之间，电池厂轻松达标，但放电倍率上稍高，至少要满足1C，这对电池厂来说压力也不大。但是目前还有一种电动摩托车，采用踏板摩托车外形，时速甚至可以超过100km/h，这种车对电池的要求一下提高到2C-3C，所以如果你是自己组装这种高性能电动车，选购电池时要计算好。

厂商配的电池往往不用操心，自己配的电池一般有3种类型：磷酸铁锂电池，三元锂电池，动力三元电池。他们Zui高的放电倍率分别是：2C，1.5C，10C。你也可以通过增大电池组的容量来提升1C放电对应的电流。

二、充放电循环次数

磷酸铁锂电池寿命约2000次，三元锂电池约800次，动力三元锂电约800次。但是由于电动自行车中往往不是单体电池，木桶效应导致成组后第一次出现容量上的故障，时间上会提前，大约是单体寿命周期的1/4到1/2。

当然，这也和使用习惯相关。刚刚说过的一切规律在这里都适用，因为我们这里涉及到另一种正极材料：磷酸铁锂了，所以要单说一下。

磷酸铁锂的能量密度比三元锂电低40%，同样能量的电池磷酸铁锂体积大，分量沉，优势在于循环次数多，好保养。比如还是刚刚所说的条件，三元锂电满电存放3个月，电池容量衰减到初始的60%，但磷酸铁锂面对这样严酷的存放条件还可以保持90%，虽然也损失了，但远没有三元锂电那么严重。

这个原因和磷酸铁锂绝大部分能量(85%以上)都集中在3.2V电压上有关，虽然这种电池充电的截止电压有3.6V，但从3.6V到3.2V的区间内存储能量还不到总能量的1%，即便充满后，放置几分钟电压也会回落到3.2V。所以磷酸铁锂自动维持低的电压应力。不容易形成钝化膜。

三、电池内阻

没有特别解释的。

四、电池一致性

一致性问题更加重要，目前电动自行车采用的单体电池大致有2类：

1、小单体电池，也就是18650电池，容量2.2Ah-2.6Ah，每组电池单体数量200个-500个。

2、大单体电池，容量一般为20Ah-40Ah之间，每组电池单体数量15个-30个。

我们以72V40Ah的电池组为例，如果采用小单体电池，就需要20串19并的方式，共380颗18650电池。每20颗首尾相接为一条，19条电池组在任何时候充放电都要求电压差在0.02V以内，听上去要求很高，但实际上却不像想象中的难，因为18650电池的工艺已经非常成熟，同批次电池的一致性相当的好。

如果采用20Ah大单体电池，就需要20串2并的方式，共40颗大单体电池，只要这40颗工作起来同步就没问题了，总得来说大单体电池成组后在一致性上出现问题的几率更小。不利因素也有，如果是磷酸铁锂的大单体电池，一致性会比三元锂电差很多，所以电池组都需要再添加一个自动均衡的电路，在每次充电的末尾判断哪一颗电池需要单独多充一会儿电，来解决磷酸铁锂一致性不佳的弱点。

一致性问题在这里已经上升到很重要的地位，但还没有到。 

2、锂电池为什么不能在低温下充电

原因很简单，99%的锂电池都是不可以的，因为存在析锂问题。负极析锂是造成锂离子电池安全事故频发的重要因素，导致锂离子电池负极析锂的因素很多，例如正负极冗余度设计不足，电池低温充电，充电电流过大等因素都可能会导致负极析锂，负极析锂不仅仅会导致锂离子电池可以利用的锂资源变少，容量下降，还会在负极形成锂枝晶，锂枝晶随着锂离子电池的循环不断生长，Zui终会穿透隔膜，引起正负极短路。因此如何避免负极析锂是锂离子电池在设计的过程中需要重点考虑的问题。

低温是诱发锂离子电池析锂的重要因素，低温条件下负极的嵌锂动力学条件变差，负极的比容量降低，在较大的充电电流下很容易在负极表面形成锂镀层，甚至锂枝晶，因此有必要对锂离子电池在低温下的负极析锂的特点和机理做详细的研究。来自德国慕尼黑工业大学的Christian von Lu?ders等人通过静置电压和中子衍射等手段对商业18650锂离子电池在-2℃下析锂的特点和机理进行了研究，研究显示在充电倍率超过C／2的情况下会明显的增加析锂的数量，例如在C／2情况下，负极表面镀锂约占整个充电总容量的5.5%左右，在1C倍率下，则达到了9%。研究还发现，锂离子嵌入石墨结构的速率取决于锂镀层的数量，并揭示了静置电压与析锂数量有着密切的关系。实验中Christian von Lu?ders采用了18650电池，正极为NCM111材料，负极为石墨材料。在-2℃下C／20倍率下，电池受限于电解液扩散条件和正负极活性物质的动力学条件的限制，仅能发挥出25℃下容量的87%左右，约1687.21mAh。下表是在-2℃下，不同倍率下的电池充电容量。从数据上我们可以注意到，随着充电电流的增加，电池在充电过程中的温度逐渐提高，这对电池低温性能测量准确性是有一定影响，但是受限于18650电池的热传导系数，这一现象是难以避免的。

中子衍射的数据清楚的揭示了Li+嵌入到负极石墨结构的过程，在C／20充电倍率下，首先Li+与石墨反应生成LiC12，当电池充电容量达到1009mAh（约50%SoC）时，开始出现LiC6的衍射峰，当电池充电至1687mAh时，LiC6衍射峰强度大大增加，超过LiC12的衍射峰强度。相比之下，在1C倍率下充电后，LiC6的衍射峰强度要低于LiC12的衍射峰，这表明Li+在石墨结构中并不是转化，只有一部分锂嵌入到石墨的晶体结构之中，另一部分锂以金属锂的形式析出了，但是在衍射曲线上并未见到金属锂电衍射峰，这表明这部分析出的锂数量比较少，无法通过中子衍射的手段检测。

在充电结束后，电池需要静置4h，对静置后的电池在此进行了中子衍射检测，具体结果如下图所示，从曲线上可以看到，经过4h的静置后，LiC6的衍射峰强度明显增强，而LiC12的衍射峰的强度明显下降，特别是1C倍率充电的电池这一变化更加显著，这主要是受益于负极内部各部分之间锂浓度的“再平衡”。但是相比于C／20倍率充电的电池，1C倍率充电电池的LiC6的峰值要明显低一些，这表明负极表面析出的锂，一部分是不可逆的。