Im Produktionsprozess sind Personal, Ausrüstung, Rohstoffe, Methoden und Umwelt die Hauptfaktoren, die die Produktqualität beeinflussen, und der Produktionsprozess von LiFePO4-Power-Batterien ist keine Ausnahme. Personal und Ausrüstung gehören zur Kategorie des Managements, daher diskutieren wir hauptsächlich die letzten drei Einflussfaktoren.

Ausfall von Batterien durch Verunreinigungen in Elektrodenaktivmaterialien

Während des Syntheseprozesses von LiFePO4 gibt es eine kleine Menge an Verunreinigungen wie Fe2O3, Fe2P, Fe usw. Diese Verunreinigungen werden auf der Oberfläche der negativen Elektrode reduziert, was die Membran durchbohren und einen internen Kurzschluss verursachen kann. LiFePO4 ist lange Zeit der Luft ausgesetzt, und Feuchtigkeit beeinträchtigt die Batterie. Sein Alterungsmechanismus: amorphes Eisenphosphat wird auf der Oberfläche des Materials in der frühen Phase der Alterung gebildet, und seine lokale Zusammensetzung und Struktur ähneln LiFePO4(OH); LiFePO4 wird kontinuierlich verbraucht und zeigt eine Volumenzunahme; danach rekristallisiert es langsam zu LiFePO4(OH). Die Verunreinigung Li3PO4 in LiFePO4 ist elektrochemisch inert. Je höher der Verunreinigungsgehalt der Graphitanode (hauptsächlich Al und Fe),

Der Ausfall der Batterie durch die chemische Methode verursacht

Der irreversible Verlust an aktiven Lithiumionen manifestiert sich zuerst in den Lithiumionen, die während der Bildung von Festelektrolytgrenzflächenfilmen (SEI-Filmen) verbraucht werden. Die Studie ergab, dass eine Erhöhung der Formationstemperatur zu einem irreversibleren Verlust von Lithiumionen führt, da der Anteil der anorganischen Komponenten im SEI-Film steigt, wenn die Formationstemperatur erhöht wird, und das Gas bei der Umwandlung der organischen Komponente ROCO2Li in das freigesetzt wird anorganische Komponente Li2CO3 Dies verursacht mehr Defekte im SEI-Film, und die solvatisierten Lithiumionen durch diese Defekte interkalieren in großen Mengen in die negative Elektrode aus Graphit.

Während der Bildung sind die Zusammensetzung und Dicke des SEI-Films, der durch Laden mit niedrigem Strom gebildet wird, gleichförmig, aber es ist zeitaufwändig; Das Hochstromladen verursacht mehr Nebenreaktionen, was zu einem erhöhten irreversiblen Lithiumionenverlust führt, und die negative Schnittstellenimpedanz wird ebenfalls zunehmen, spart aber Energie. Gegenwärtig wird der Formationsmodus von kleinem Strom konstantem Strom und großem Strom konstantem Strom und konstanter Spannung mehr verwendet, was die Vorteile von beiden berücksichtigen kann. Das elektrochemische Verfahren wurde verwendet, um weiter nachzuweisen, dass die Aktivierung der Batterie die Stabilität des SEI-Films beeinflusst. Je höher die Stabilität des SEI-Films ist, desto geringer ist die Selbstentladungsrate der Batterie.

Batterieausfall durch Feuchtigkeit in der Produktionsumgebung

In der realen Produktion kommt die Batterie zwangsläufig mit Luft in Berührung. Da die meisten positiven und negativen Materialien Partikel im Mikro- oder Nanobereich sind und die Lösungsmittelmoleküle im Elektrolyten elektronegative Carbonylgruppen und metastabile Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen aufweisen, können sie leicht Feuchtigkeit in der Luft absorbieren.

Wassermoleküle reagieren mit Lithiumsalzen (insbesondere LiPF6) im Elektrolyten, wodurch der Elektrolyt nicht nur zersetzt und verbraucht wird (Zersetzung zu PF5), sondern auch eine saure Substanz HF entsteht. Sowohl PF5 als auch HF zerstören jedoch den SEI-Film, und HF fördert auch die Korrosion des LiFePO4-Aktivmaterials. Die Wassermoleküle delithiieren auch die mit Lithium interkalierte Graphitanode und bilden Lithiumhydroxid am Boden des SEI-Films. Darüber hinaus beschleunigt das im Elektrolyten gelöste O2 auch die Alterung von LiFePO4-Batterien.

Im Produktionsprozess sind neben dem Produktionsprozess, der die Leistung der Batterie beeinflusst, die Hauptfaktoren, die den Ausfall von LiFePO4-Power-Batterien verursachen, Verunreinigungen in den Rohstoffen (einschließlich Wasser) und der Bildungsprozess, also die Reinheit der Material, die Kontrolle der Umgebungsfeuchtigkeit, die Methode der Bildung usw. Faktoren scheinen entscheidend zu sein.

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