La batterie est généralement exothermique lors de son utilisation, l'effet de la température est donc très important. De plus, les conditions routières, l'utilisation, la température ambiante, etc. auront des effets différents.

La perte de capacité des batteries de puissance LiFePO4 pendant le cyclage est généralement considérée comme étant causée par la perte d'ions lithium actifs. La recherche montre que le vieillissement de la batterie de puissance LiFePO4 pendant le cyclage se fait principalement par un processus de croissance complexe qui consomme le film Li-ion SEI actif. Dans ce procédé, la perte d'ions lithium actifs réduit directement le taux de rétention de capacité de la batterie ; la croissance continue du film SEI, d'une part, augmente la résistance de polarisation de la batterie, et en même temps, l'épaisseur du film SEI est trop épaisse et les performances électrochimiques de l'électrode négative en graphite sont réduites. L'activité est également partiellement inactivée.

Pendant le cycle à haute température, Fe2+ dans LiFePO4 se dissoudra dans une certaine mesure. Bien que la quantité de Fe2+ dissous n'ait pas d'effet évident sur la capacité de l'électrode positive, la dissolution de Fe2+ et la précipitation de Fe sur l'électrode négative en graphite joueront un rôle de catalyseur dans la croissance du film SEI. . L'analyse quantitative de l'endroit et de l'étape à laquelle les ions lithium actifs sont perdus, on constate que la majeure partie de la perte d'ions lithium actifs se produit à la surface de l'électrode négative en graphite, en particulier pendant le cyclage à haute température, c'est-à-dire la perte de la capacité de cyclage à haute température est plus rapide ; et la destruction du film SEI est résumée. Il existe trois mécanismes différents de réparation : (1) les électrons de l'anode en graphite traversent le film SEI pour réduire les ions lithium ; (2) la dissolution et la régénération de certains composants du film SEI ; (3) en raison du changement de volume de l'anode en graphite. Rupture de la membrane SEI.

En plus de la perte d'ions lithium actifs, les matériaux des électrodes positives et négatives se détériorent pendant le cyclage. L'apparition de fissures dans les électrodes LiFePO4 lors du cyclage peut entraîner une augmentation de la polarisation des électrodes et une diminution de la conductivité entre le matériau actif et l'agent conducteur ou collecteur de courant. Les changements de LiFePO4 après vieillissement ont été étudiés de manière semi-quantitative par microscopie à résistance étendue à balayage (SSRM), et il a été constaté que le grossissement des nanoparticules de LiFePO4 et les dépôts de surface produits par certaines réactions chimiques entraînaient conjointement l'augmentation de l'impédance cathodique de LiFePO4. De plus, la réduction de la surface active et l'exfoliation des électrodes en graphite causées par la perte de matériaux actifs en graphite sont également considérées comme les raisons du vieillissement de la batterie. L'instabilité des électrodes négatives en graphite conduira à l'instabilité du film SEI, ce qui favorisera la consommation d'ions lithium actifs. .

The large rate discharge of the battery can provide large power for the electric vehicle, that is, the better the rate performance of the power battery, the better the acceleration performance of the electric vehicle. The results show that the aging mechanisms of LiFePO4 cathode and graphite anode are different: with the increase of discharge rate, the capacity loss of cathode increases more than that of anode. The loss of battery capacity during low-rate cycling is mainly caused by the consumption of active lithium ions at the negative electrode, while the power loss of the battery during high-rate cycling is caused by the increase in the impedance of the positive electrode.

Although the depth of discharge in the use of the power battery does not affect the capacity loss, it will affect its power loss: the speed of power loss increases with the increase of the depth of discharge, which is related to the increase in the impedance of the SEI film and the increase in the impedance of the entire battery. directly related. Although the effect of the upper limit of charging voltage on battery failure is not obvious relative to the loss of active lithium ions, too low or too high upper limit of charging voltage will increase the interface impedance of LiFePO4 electrodes: the lower upper limit voltage cannot be very good. A passivation film is formed on the ground, and a too high upper voltage limit will lead to the oxidative decomposition of the electrolyte, resulting in the formation of products with low conductivity on the surface of the LiFePO4 electrode.

The discharge capacity of LiFePO4 power batteries decreases rapidly when the temperature decreases, mainly due to the decrease of ionic conductivity and the increase of interfacial impedance. By studying the LiFePO4 cathode and the graphite anode respectively, it was found that the main controlling factors limiting the low temperature performance of the cathode and anode are different. The decrease of ionic conductivity in the LiFePO4 cathode is dominant, while the increase in the interface impedance of the graphite anode is the main reason.

Pendant l'utilisation, la dégradation de l'électrode LiFePO4 et de l'électrode négative en graphite et la croissance continue du film SEI provoquent une défaillance de la batterie à des degrés divers ; De plus, en plus des facteurs incontrôlables tels que les conditions routières et la température ambiante, l'utilisation normale de la batterie est également très importante, y compris la tension de charge appropriée, la profondeur de décharge appropriée, etc.

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