三元鋰離子電池壽命是在使用到一定程度后，容量衰減程度比例所計算的，直接到容量壽命為零終止。業內算法一般是三元鋰離子電池充滿電之后放電一次，這叫循環壽命。在使用過程中，鋰離子電池內部發生不可逆化學反應會造成電池容量的下降，比如使用不當的情況，或者極高溫或者極低溫情況下使用。比如電解液的分解，活性材料的失活，正負極結構的坍塌導致鋰離子嵌入和脫嵌的數量減少等等。實驗標明，更高倍率的放電會導致容量更快的衰減，假如放電電流較低，電池電壓會接近平衡電壓，能釋放出更多的能量。

三元鋰離子電池理論壽命為1200次完全充放電，也就是完全循環壽命，按使用頻率來說，三天一次完全充放電，一年120次完全充放電，三元鋰離子電池使用壽命達到十年，即使使用過程中有損耗或者充放電天數減少，也可以達到八年，注意，這里說的是容量壽命，在八年之后三元鋰離子電池的容量還會有百分之六十以上，這是標準性所在。

三元鋰離子電池的理論壽命，在商業化的可充電鋰離子電池中屬于中等。磷酸鐵鋰約為2000次，而鈦酸鋰據說可以達到1萬次循環。目前主流的電池廠家在其生產的三元電芯規格書中承諾大于500次(標準條件下充放電)，但是電芯在配組做成電池包后，由于一致性問題，重要是電壓和內阻不可能完全相同，其循環壽命大約為400次。廠家推薦SOC使用窗口為10%~90%，不建議進行深度充放電，不然會對電池的正負極結構造成不可逆的損傷，若是以淺充淺放來計算的話，循環壽命至少有1000次。另外，鋰離子電池若是經常在高倍率和高溫環境下放電，電池壽命會大幅下降到不足200次。