L’évolution du lithium est le principal problème de défaillance rencontré par les batteries lithium-ion lors d’une charge à basse température. En raison du faible taux de diffusion des ions lithium dans la phase solide des particules de graphite et dans la phase liquide de l'électrolyte à basse température, la polarisation négative augmente pendant la charge et un dégagement de lithium se produit, et le lithium métallique précipité est directement divisé en lithium réversible. impliqué dans la réaction de décharge de la batterie et le lithium irréversible généré par la réaction avec l'électrolyte (« lithium mort »). Les résultats montrent que le « lithium mort » provoque directement la perte de lithium actif, et peut également entraîner la perte de substances actives et l'augmentation de l'impédance. Avec l'augmentation du nombre de cycles, le potentiel minimum de charge négative augmente, la plage SOC de charge et de décharge se rétrécit, l'analyse du lithium est inhibée et l'atténuation de la capacité de cycle devient relativement stable. On constate que le mécanisme de désintégration de l'évolution du lithium pour la capacité de cycle est différent selon la température. La précipitation du lithium métallique à basse température produit davantage de « lithium mort », ce qui entraîne davantage de perte de lithium actif et une plus grande diminution de la capacité de cycle. L'étude des performances de cyclage à 5° a montré que la plongée de capacité s'est produite après 20 semaines de cyclage, ce qui a été attribué à la formation de dépôts sur la surface de l'électrode négative en graphite provoquée par le dégagement de traces de lithium, qui ont rempli les pores de la surface de l'électrode négative en graphite. surface de l’électrode et bloque la diffusion des ions lithium à l’intérieur de l’électrode en phase liquide.

L'évolution du lithium et le comportement de dissolution de la batterie au lithium fer phosphate pendant la charge et la décharge à basse température ont été étudiés. Le changement de morphologie, la distribution des éléments et la composition de la surface de l'électrode négative de la batterie démontée après charge et décharge à basse température ont été analysés. Les performances de charge et de décharge et les performances de cycle de la batterie après une charge et une décharge à basse température ont été étudiées, ainsi que le mécanisme d'influence de l'évolution irréversible du lithium.

Les principales conclusions sont les suivantes :
1. À basse température, une réaction d'évolution du lithium se produit dans l'électrode négative de la batterie au lithium fer phosphate pendant la charge, la précipitation du lithium métallique pendant le stockage n'est pas réintégrée dans le graphite et une réaction de dissolution électrochimique se produit pendant la décharge. Sur la base du comportement de dissolution du Li de la batterie à basse température, la capacité d'évolution du Li réversible, la capacité d'évolution du Li irréversible et la capacité d'évolution du Li totale sont calculées. Les résultats montrent que la proportion de capacité d'évolution irréversible du Li est plus élevée lorsque la capacité totale d'évolution du Li est plus grande, et que la proportion de capacité d'évolution irréversible du Li est plus élevée dans la plage de température inférieure.
2. Après démontage de la batterie de charge-décharge à basse température, il a été constaté que la morphologie de l'électrode négative ne changeait pas de manière significative à 5 °C, mais que les substances contenant de l'oxygène étaient distribuées dans la surface, la surface et les couches internes, principalement dans les pores entre les particules de graphite ; À -8 °C et -12 °C, la surface de l'électrode négative était recouverte de composés contenant de l'oxygène, et la morphologie et la répartition des éléments de la couche interne de l'électrode étaient pratiquement inchangées. L'analyse montre qu'une légère réaction de dégagement de lithium se produit dans toutes les régions de l'électrode négative lors d'une charge à 5 °C, tandis que la réaction de dégagement de lithium se produit principalement sur la surface de l'électrode négative lors d'une charge à -12 °C.
3. La capacité de charge et de décharge de la batterie diminue après une charge et une décharge à basse température, et la capacité diminue de manière plus significative avec la diminution de la température de charge et de décharge ; Après une charge et une décharge à 5 °C, la dégradation de la capacité de la batterie est plus rapide que celle de la batterie d'origine à un cycle de 0,5 C, et la batterie à une température plus basse est meilleure que celle de la batterie d'origine à un cycle de 0,5 C. Après une charge et une décharge à basse température, la diminution de la capacité de la batterie est principalement due à la perte de lithium actif. Après une charge et une décharge à plus basse température, la perte de lithium actif est plus grave, le potentiel minimum d'impaction du lithium du graphite négatif de la batterie augmente, la plage d'impaction du lithium est rétrécie et les performances du cycle sont meilleures. Après une charge et une décharge à 5 °C, la capacité de cycle de la batterie diminue plus rapidement, car le lithium non dissoluble modifie la répartition des éléments, la structure des pores et la composition de la surface de l'électrode négative, et la stabilité du film SEI est mauvaise et la polarisation augmente considérablement au cours du processus de cycle.