Η γήρανση των μπαταριών ιόντων λιθίου κατά την πραγματική χρήση περιλαμβάνει δύο τύπους: ημερολογιακή γήρανση και κυκλική γήρανση.
Η γήρανση ημερολογίου αναφέρεται στο φαινόμενο όπου η χωρητικότητα μιας μπαταρίας μειώνεται σταδιακά με την αύξηση του χρόνου αποθήκευσης.
Κατά την αποθήκευση της μπαταρίας, ο κυρίαρχος παράγοντας γήρανσης είναι η απώλεια χρησιμοποιήσιμων ιόντων λιθίου (LLI) που προκαλείται από την αργή πάχυνση της μεμβράνης SEI στο αρνητικό ηλεκτρόδιο. Αυτό επηρεάζεται κυρίως από παράγοντες όπως η κατάσταση φόρτισης (SOC) της μπαταρίας και η θερμοκρασία περιβάλλοντος. Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η SOC και όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία αποθήκευσης, τόσο ταχύτερη είναι η ημερολογιακή γήρανση της μπαταρίας. Έρευνα από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου δείχνει περαιτέρω ότι ο ρυθμός ημερολογιακής γήρανσης των μπαταριών ιόντων λιθίου δεν είναι άμεσα ανάλογος με την SOC. Όταν η SOC είναι μεταξύ 30% και 60%, ο ρυθμός ημερολογιακής γήρανσης είναι ουσιαστικά ίσος, ενώ μετά την SOC 60%, ο ρυθμός ημερολογιακής γήρανσης αυξάνεται ραγδαία με την αύξηση της SOC. Αυτό συμβαίνει επειδή ο βασικός παράγοντας που επηρεάζει την πλευρική αντίδραση της πάχυνσης της μεμβράνης SEI είναι το αρνητικό δυναμικό ισορροπίας ηλεκτροδίων. Όσο χαμηλότερο είναι το αρνητικό δυναμικό ισορροπίας ηλεκτροδίων, τόσο πιο γρήγορα αναπτύσσεται η μεμβράνη SEI. Οι μπαταρίες πρέπει να φυλάσσονται μακριά από υψηλό εύρος SOC και υψηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος όσο το δυνατόν περισσότερο για να καθυστερήσουν την ημερολογιακή τους γήρανση.
Η κυκλική γήρανση αναφέρεται στην μη αναστρέψιμη απώλεια χωρητικότητας που συμβαίνει στις μπαταρίες ιόντων λιθίου κατά τη διάρκεια των κύκλων φόρτισης-εκφόρτισης, η οποία επηρεάζεται κυρίως από παράγοντες όπως το ρεύμα εκφόρτισης, η τάση αποκοπής φόρτισης/εκφόρτισης, το εύρος κατάστασης φόρτισης λειτουργίας (SOC), η θερμοκρασία περιβάλλοντος και το βάθος εκφόρτισης (DOD).
Η κατανόηση των χαρακτηριστικών γήρανσης των μπαταριών υπό διάφορες συνθήκες κύκλου ζωής είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτιστοποίηση της χρήσης τους και την παράταση της διάρκειας ζωής τους. Ερευνητές στο Ελεύθερο Πανεπιστήμιο των Βρυξελλών, στο Βέλγιο, αξιολόγησαν τα χαρακτηριστικά υποβάθμισης της χωρητικότητας των μπαταριών λιθίου-σιδήρου-φωσφορικού υπό διάφορες μεθόδους φόρτισης. Τα αποτελέσματά τους έδειξαν ότι η περιοδική εφαρμογή παλμών εκφόρτισης μικρού πλάτους κατά τη φόρτιση της μπαταρίας βοηθά στη μείωση της πόλωσης συγκέντρωσης και, ως εκ τούτου, στην παράταση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας. Ωστόσο, αυτή η μελέτη δεν παρέχει αποτελεσματική υποστήριξη σχετικά με τον μηχανισμό γήρανσης των μπαταριών υπό διάφορες μεθόδους φόρτισης.
