Nel processo di produzione,personale, attrezzatura, materie prime, metodi, Eambientesono i principali fattori che influenzano la qualità dei prodotti della batteria al litio ferro fosfato, tra cui personale e attrezzature appartengono alla categoria della gestione, quindi discuteremo principalmente gli ultimi tre fattori influenti.
causato da impurità nel materiale attivo dell'elettrodo
Durante la sintesi di LiFePO4, sono presenti tracce di impurità come Fe2P, Fe e Fe4(P2O7)3, che possono ridursi sulla superficie dell'elettrodo negativo e possono perforare il separatore e causare cortocircuiti interni.
LiFePO4 esposto all'aria per lungo tempo può deteriorarsi a causa dell'umidità e il meccanismo di invecchiamento è il seguente. Nelle prime fasi dell'invecchiamento, sulla superficie del materiale si forma un ferro fosfato non cristallino, che è simile per composizione e struttura a LiFePO4(OH). Man mano che gli ioni OH vengono incorporati, LiFePO4 viene gradualmente consumato, con conseguente aumento di volume. Quindi, la ricristallizzazione forma lentamente LiFePO4(OH).
Nel frattempo, le impurità in LiFePO4, come Li3PO2, mostrano inattività elettrochimica. Maggiore è il contenuto di impurità nell'elettrodo negativo in grafite, maggiore è la perdita di capacità irreversibile causata dalle impurità (minore è la perdita di capacità reversibile).
causato dal metodo di formazione
La perdita irreversibile di ioni di litio attivi si riflette innanzitutto negli ioni di litio consumati durante la formazione di un film di interfaccia elettrolitica solida (film SEl). Si è scoperto che l'aumento della temperatura di formazione avrebbe causato una maggiore perdita irreversibile di ioni di litio, perché la proporzione di componenti inorganici nel film SEl sarebbe aumentata quando la temperatura di formazione fosse stata aumentata e il gas rilasciato durante il processo di trasformazione del componente organico ROCOLi nel componente inorganico LiCO avrebbe causato più difetti nel film SEI.
Gli ioni di litio solvatati attraverso questi difetti saranno incorporati nell'elettrodo negativo della grafite in gran numero. Durante la formazione, la composizione e lo spessore del film SEl formato dalla carica a piccola corrente sono uniformi, ma richiede molto tempo. La carica ad alta corrente causerà più reazioni collaterali, con conseguente perdita irreversibile di ioni di litio, l'impedenza di interfaccia negativa aumenterà anche, ma farà risparmiare tempo. Ora la modalità di formazione più utilizzata è corrente costante a piccola corrente - corrente costante a grande corrente e tensione, in modo che i vantaggi di entrambi possano essere presi in considerazione.
È ulteriormente dimostrato dal metodo elettrochimico che l'attivazione della batteria influisce sulla stabilità del film SEI. Maggiore è la stabilità del film SEI, minore è il tasso di autoscarica della batteria.
causato dall'acqua nell'ambiente di produzione
Nella produzione effettiva, la batteria entrerà inevitabilmente in contatto con l'aria, perché i materiali degli elettrodi positivo e negativo sono per lo più particelle micrometriche o nanometriche e le molecole di solvente nell'elettrolita hanno grandi gruppi carbossilici elettronegativi e doppi legami carbonio-carbonio metastabili, che assorbono facilmente l'acqua presente nell'aria.
La reazione tra le molecole d'acqua e i sali di litio nell'elettrolita (in particolare LiPF6) non solo consuma l'elettrolita (decomposizione per formare PF5), ma produce anche la sostanza acida HF. PF5 e HF distruggeranno il film SEI e HF promuoverà anche la corrosione delle sostanze attive LifePO4. Le molecole d'acqua delitiano anche parte dell'anodo di grafite incorporato con litio, formando una rete di idrossido di litio sul fondo del film SEI.
causato dall'O2 disciolto nell'elettrolita
Inoltre, l'O2 disciolto nell'elettrolita accelera anche l'invecchiamento delle batterie LiFePO4.
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