在不同类型的二次电池中,锂离子电池因其比能量、比功率等方面的明显优势成为电动汽车中能源系统的首选。但与传统的内燃机相比,电池的老化速率较快,使用寿命较短,制约了电动汽车的推广。另外,电池的性能会随着其老化而变化,故需要不断调整电池的管理策略以达到最优的使用方案。因此,有必要了解电池的老化行为,即电池老化速率变化及其影响因素,以及对应的老化机理。电池的老化行为主要受到其在使用过程中外界应力的影响,如电流、电压、温度等。本文从应力种类、应力水平、应力施加顺序三个角度较为全面地研究了应力和电池老化之间的关系。在应力种类的研究中,本文比较了具有通用性的恒流恒压充电-恒流恒压放电工况下七种应力对电池老化的影响。为了减少需要的实验次数,同时不影响主要结论,本文采用L18(2×37)正交设计优化实验。以电池老化初期线性段容量衰减速率做为老化指标,通过主效应分析法和方差分析法获得不同应力对电池老化影响的主次关系。此结论可以为后续研究中的应力选取提供依据。在应力水平的研究中,本文区分了析锂滥用工况和正常加速老化工况,并构建了老化模型来定量描述应力和容量衰减速率的关系。首先,针对影响电池老化的主要应力,采用L27(313)正交设计开展老化实验,并提出了三种判断析锂滥用的方法。然后,在这些方法的基础上,结合已有的45组实验结果,获得了电池的析锂滥用边界。最后,针对影响电池老化的五种主要应力提出了二次多项式老化模型,不发生析锂滥用的区域内,采用二次回归正交实验法设计了28组老化实验来拟合模型中的参数,并进行了四组验证实验证实了模型的适用性。在应力施加顺序的研究中,本文讨论了应力时变工况下电池的老化行为。以静置工况为研究对象,考虑温度和荷电状态(State of charge,SOC)随时间变化对电池老化的影响,设计了应力恒定实验和应力时变实验。基于方差分析法比较不同老化路径下电池的容量和内阻,获得了温度和SOC路径对电池老化的影响。另外,基于老化无记忆效应假设构建了可以预测时变应力下的老化速率模型,并验证了该模型对静置工况下单体电池倍率容量、电池模块倍率容量预测的适用性。本文的研究成果可以为电池加速老化方法提供指导,为电池使用过程中的寿命模型开发提供参考,并为电池的管理策略提供依据。