Блог

Защо литиево-железно-фосфатната батерия се проваля

Jun 26, 2024 Остави съобщение

 

В производствения процес,персонал, оборудване, сурови материали, методи, изаобикаляща средаса основните фактори, влияещи върху качеството на продуктите на литиево-желязната фосфатна батерия, от които персоналът и оборудването принадлежат към категорията на управлението, така че обсъждаме главно последните три влияещи фактора.

 

причинени от примеси в активния материал на електрода

По време на синтеза на LiFePO4 има следи от примеси като Fe2P, Fe и Fe4(P2O7)3, които могат да бъдат намалени върху повърхността на отрицателния електрод и могат да пробият сепаратора, за да причинят вътрешни къси съединения.
LiFePO4, изложен на въздух за дълго време, може да се влоши поради влага и механизмът на стареене е както следва. В ранните етапи на стареене на повърхността на материала се образува некристално фосфатно желязо, което е подобно по състав и структура на LiFePO4(OH). Тъй като OH йоните се вграждат, LiFePO4 постепенно се изразходва, което води до увеличаване на обема. След това прекристализацията бавно образува LiFePO4(OH).
Междувременно примесите в LiFePO4, като Li3PO2, показват електрохимична неактивност. Колкото по-високо е съдържанието на примеси в графитния отрицателен електрод, толкова по-голяма е необратимата загуба на капацитет, причинена от примесите (колкото по-малка е обратимата загуба на капацитет).

 

причинени от метода на образуване

Необратимата загуба на активни литиеви йони първо се отразява в литиевите йони, консумирани по време на образуването на твърд електролитен интерфейсен филм (SEl филм). Установено е, че повишаването на температурата на образуване би причинило по-необратима загуба на литиеви йони, тъй като делът на неорганичните компоненти в SEl филма ще се увеличи, когато температурата на образуване се повиши, и газът, освободен по време на процеса на трансформация на органичния компонент ROCOLi в неорганичен компонент LiCO би причинило повече дефекти в SEI филма.
Литиевите йони, разтворени чрез тези дефекти, ще бъдат вградени в отрицателния електрод на графита в големи количества. По време на образуването съставът и дебелината на SEl филма, образуван от зареждане с малък ток, са еднакви, но това отнема много време. Зареждането с висок ток ще причини повече странични реакции, което ще доведе до необратима загуба на литиеви йони, отрицателният импеданс на интерфейса също ще се увеличи, но спестява време. Сега най-използваният режим на формиране е малък ток постоянен ток - голям ток постоянен ток и напрежение, така че предимствата и на двата могат да бъдат взети под внимание.
Освен това чрез електрохимичен метод е доказано, че активирането на батерията влияе върху стабилността на SEI филма. Колкото по-висока е стабилността на SEI филма, толкова по-ниска е скоростта на саморазреждане на батерията.

 

причинени от водата в производствената среда

При действителното производство батерията неизбежно ще влезе в контакт с въздуха, тъй като материалите на положителните и отрицателните електроди са предимно микронни или нанометрови частици, а молекулите на разтворителя в електролита имат големи електроотрицателни карбоксилни групи и метастабилни въглерод-въглерод двойни връзки, които са лесно абсорбира вода във въздуха.
Реакцията между водните молекули и литиевите соли в електролита (особено LiPF6) не само изразходва електролита (разлагане до образуване на PF5), но също така произвежда киселинното вещество HF. PF5 и HF ще разрушат SEI филма, а HF също ще насърчи корозията на активните вещества LifePO4. Водните молекули също разделят част от графитния анод, вграден с литий, образувайки мрежа от литиев хидроксид в долната част на SEI филма.

 

причинени от O2, разтворен в електролита

В допълнение, O2, разтворен в електролита, също ще ускори стареенето на LiFePO4 батериите.

 

 

JACK POWER, производител на различни продукти от литиеви батерии (включително, но не само, стартер, литиева батерия за мотоциклети, батерия за дронове и преносима електроцентрала) с дългогодишен опит, вашият най-добър избор! Моля, свържете се с нас за подробна информация за продукта.

lithium battery manufacturer.jpg

Изпрати запитване