动力电池循环寿命的预测是电动汽车电能量控制方法研究领域中的关键技术之一,然而,常用的动力电池循环寿命预测方法由于忽略了对其内部结构特征及其变化的无损检测与分析,导致其产生难以正确地甚至错误地预测动力电池循环寿命的难题,从而严重制约了电动汽车电能量控制方法的发展与应用。为此,论文以某款车用磷酸铁锂动力电池为研究对象,根据电池电化学原理与计算机层析图像检测原理,研究了电动汽车用动力电池循环寿命的层析图像预测机理及其应用。首先,讨论了处于不同循环工况条件下的动力电池循环寿命衰减机理,分析了正负极活性物质、电解液和集流体等动力电池内部结构随以环境温度、工作电流与电压和放电深度为主的循环工况改变而变化的关系,以此为向导,研究了动力电池电化学性能和其内部结构与其循环寿命之间的关系。然后,根据动力电池电化学原理与层析图像测量方法,讨论了电动汽车用动力电池循环寿命的层析图像检测机理,分析了动力电池内部结构与其电化学性能的关系和动力电池内部结构变化在层析图像中的行为规律。接着,运用层析图像处理方法,通过动力电池内部结构层析图像的直方图特征与其分布矩特征,获得了能反映动力电池不同结构特征的层析结构形态,分析了动力电池层析结构形态参数随循环工况改变而变化的关系,讨论了动力电池层析结构形态与其电化学性能和循环寿命之间的关系。在此基础上,提出了电动汽车用动力电池循环寿命的层析图像预测机理,建立了基于层析结构形态的电动汽车动力电池循环寿命预测模型。最后,以某款车用磷酸铁锂动力电池为实验对象,对电动汽车用动力电池循环寿命的层析图像预测机理进行了可行性实验。通过与常用的电池循环寿命预测方法的对比,实验验证了实验循环工况条件下的动力电池层析结构形态参数及其变化与其循环寿命的关系。实验表明:在动力电池循环过程中,其循环寿命不仅仅取决于其工作环境温度、放电倍率和放电深度等因素,而且与其正负极活性物质、电解液和集流体等内部层析结构形态及其变化有关。