Dans le processus de production, le personnel, l'équipement, les matières premières, les méthodes et l'environnement sont les principaux facteurs qui affectent la qualité du produit, et le processus de production des batteries de puissance LiFePO4 ne fait pas exception. Le personnel et l'équipement appartiennent à la catégorie de la gestion, nous discutons donc principalement des trois derniers facteurs d'influence.

Défaillance des batteries causée par des impuretés dans les matériaux actifs des électrodes

Lors du processus de synthèse de LiFePO4, il y aura une petite quantité d'impuretés telles que Fe2O3, Fe2P, Fe, etc. Ces impuretés seront réduites à la surface de l'électrode négative, ce qui peut percer le diaphragme et provoquer un court-circuit interne. LiFePO4 est exposé à l'air pendant une longue période et l'humidité détériorera la batterie. Son mécanisme de vieillissement : du phosphate de fer amorphe se forme à la surface du matériau au début du vieillissement, et sa composition et sa structure locales sont similaires à LiFePO4(OH) ; LiFePO4 est consommé en continu, montrant une augmentation de volume ; après cela, il recristallise lentement pour former LiFePO4(OH). L'impureté Li3PO4 dans LiFePO4 est électrochimiquement inerte. Plus la teneur en impuretés de l'anode en graphite est élevée (principalement Al et Fe),

La panne de la batterie causée par la méthode chimique

La perte irréversible d'ions lithium actifs se manifeste d'abord dans les ions lithium consommés lors de la formation des films interfaciaux d'électrolyte solide (films SEI). L'étude a révélé que l'augmentation de la température de formation entraînera une perte plus irréversible d'ions lithium, car la proportion de composants inorganiques dans le film SEI augmentera lorsque la température de formation augmentera, et le gaz libéré lors de la transformation du composant organique ROCO2Li en composant inorganique Li2CO3 Cela provoquera plus de défauts dans le film SEI, et les ions lithium solvatés à travers ces défauts s'intercaleront dans l'électrode négative en graphite en grande quantité.

Lors de la formation, la composition et l'épaisseur du film SEI formé par charge à faible courant sont uniformes, mais cela prend du temps; la charge à courant élevé provoquera davantage de réactions secondaires, entraînant une augmentation de la perte irréversible d'ions lithium, et l'impédance d'interface négative augmentera également, mais économisera de l'énergie. À l'heure actuelle, le mode de formation du courant constant à petit courant et du courant constant à courant élevé et de la tension constante est davantage utilisé, ce qui peut prendre en compte les avantages des deux. La méthode électrochimique a été utilisée pour prouver davantage que l'activation de la batterie affecte la stabilité du film SEI. Plus la stabilité du film SEI est élevée, plus le taux d'autodécharge de la batterie est faible.

Défaillance de la batterie due à l'humidité dans l'environnement de production

En production réelle, la batterie entrera inévitablement en contact avec l'air. Étant donné que la plupart des matériaux positifs et négatifs sont des particules micrométriques ou nanométriques et que les molécules de solvant dans l'électrolyte ont des groupes carbonyle électronégatifs et des doubles liaisons carbone-carbone métastables, il est facile d'absorber l'humidité dans l'air.

Les molécules d'eau réagissent avec les sels de lithium (en particulier LiPF6) dans l'électrolyte, qui non seulement décompose et consomme l'électrolyte (se décompose pour former PF5), mais produit également une substance acide HF. Cependant, PF5 et HF détruiront le film SEI, et HF favorisera également la corrosion du matériau actif LiFePO4. Les molécules d'eau délithient également l'anode en graphite intercalée au lithium, formant de l'hydroxyde de lithium au bas du film SEI. De plus, l'O2 dissous dans l'électrolyte accélérera également le vieillissement des batteries LiFePO4.

Dans le processus de production, en plus du processus de production affectant les performances de la batterie, les principaux facteurs à l'origine de la défaillance des batteries de puissance LiFePO4 comprennent les impuretés dans les matières premières (y compris l'eau) et le processus de formation, de sorte que la pureté du matériau, le contrôle de l'humidité ambiante, le mode de formation, etc., des facteurs semblent cruciaux.

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