2022-08-20
在生產(chǎn)過程中,人員、設(shè)備、原材料、方法、環(huán)境是影響磷酸鐵鋰電池質(zhì)量的主要因素,磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的生產(chǎn)過程也不例外。那么你知道磷酸鐵鋰電池失效是怎么回事嗎?
1、電極活性物質(zhì)雜質(zhì)導(dǎo)致的電池失效:LiFePO4合成過程中,會(huì)出現(xiàn)少量的Fe2O2、Fe2P、Fe、Fe4(P2O7)3等雜質(zhì),這些雜質(zhì)會(huì)在負(fù)極表面還原,有可能刺穿隔膜,造成內(nèi)部短路。如果LiFePO4長時(shí)間暴露在空氣中,受潮會(huì)使電池劣化并引起老化?;瘜W(xué)機(jī)理:時(shí)效初期在材料表面形成無定形磷酸鐵,其局部成分和結(jié)構(gòu)與LiFePO4(OH)相似。 LiFePO4(OH)。而 LiFePO4 中的 Li3PO2 雜質(zhì)是電化學(xué)惰性的。石墨負(fù)極的雜質(zhì)含量(主要是Al和Fe)越高,不可逆容量損失越大(可逆容量損失越?。?/p>
2、化學(xué)合成法導(dǎo)致的電池失效:活性鋰離子的不可逆損失首先體現(xiàn)在固體電解質(zhì)界面膜(SEl膜)形成過程中消耗的鋰離子。研究發(fā)現(xiàn)提高化成溫度會(huì)導(dǎo)致鋰離子更多的不可逆損失,因?yàn)殡S著化成溫度升高,SEl薄膜中無機(jī)成分的比例會(huì)增加,而有機(jī)成分ROCOLi會(huì)在轉(zhuǎn)化過程中釋放出來。無機(jī)成分 LiCO。氣體會(huì)在SEI膜中造成更多的缺陷,通過這些缺陷溶劑化的鋰離子將大量嵌入石墨負(fù)極。形成時(shí),小電流充電形成的SEL膜成分和厚度均一,但耗時(shí)較長;大電流充電會(huì)引起更多的副反應(yīng),增加不可逆的鋰離子損失,增加負(fù)極界面阻抗,但更節(jié)能。目前多采用小電流恒流和大電流恒流恒壓的形成方式,可以兼顧兩者的優(yōu)點(diǎn)。采用電化學(xué)方法進(jìn)一步證明了電池的活化影響了SEI膜的穩(wěn)定性。 SEI膜的穩(wěn)定性越高,電池的自放電率越低。
3、生產(chǎn)環(huán)境受潮導(dǎo)致電池失效:在實(shí)際生產(chǎn)中,電池不可避免地會(huì)接觸到空氣,因?yàn)檎?fù)極材料大多為微米或納米級(jí)顆粒,電解液中的溶劑分子電負(fù)性大羧基和亞穩(wěn)碳碳雙鍵容易吸收空氣中的水分。電解液中的水分子與鋰鹽(尤其是LiPF6)發(fā)生反應(yīng),不僅分解消耗電解液(分解形成PF5),還會(huì)產(chǎn)生酸性物質(zhì)HF。雖然 PF5 和 HF 都會(huì)破壞 SEI 膜,但 HF 也會(huì)促進(jìn) LifePO4 的活性性物質(zhì)的腐蝕。水分子還使嵌入鋰的石墨陽極脫鋰,在 SEI 薄膜底部形成氫氧化鋰網(wǎng)絡(luò)。
此外,電解液中溶解的O2也會(huì)加速LiFePO4電池的老化。
在生產(chǎn)過程中,除了影響電池性能的生產(chǎn)過程外,導(dǎo)致磷酸鐵鋰動(dòng)力電池失效的主要因素還包括原材料中的雜質(zhì)(包括水)和化成過程。因此,材料的純度、環(huán)境濕度的控制、形成方法等因素至關(guān)重要。
鋰電池保護(hù)板適用于10串鋰電池組的充放電保護(hù)。充滿電時(shí),可保證每節(jié)單體電池之間的電壓差小于設(shè)定值(一般為20mV),實(shí)現(xiàn)電池組內(nèi)每節(jié)單體電池均等充電,有效提高串聯(lián)充電的充電效果模式。同時(shí)檢測電池組中每個(gè)單體電池的過壓、欠壓、過流、短路和過溫狀態(tài),保護(hù)
在目前研究的眾多鋁殼電池正極材料中,層狀過渡金屬氧化物材料、尖晶石型結(jié)構(gòu)和橄欖石型結(jié)構(gòu)材料被認(rèn)為是具潛力的材料。正在進(jìn)行的研究主要旨在降低材料合成的成本和延長材料的使用壽命。LiCoO2材料是目前成熟的材料,也是應(yīng)用廣泛的材料,主要用于小型便攜
鋁殼電池在早期研究中主要使用金屬鋰作為負(fù)極,但在充電過程中,負(fù)極表面會(huì)出現(xiàn)鋰析出,終導(dǎo)致電池短路,引發(fā)安全問題。鋰插層化合物在負(fù)極中的應(yīng)用是鋁殼電池成功商業(yè)化的關(guān)鍵。目前研究為成熟的是碳負(fù)極材料。碳負(fù)極材料主要包括石墨及石墨化材料和無定形碳材料。
鋰電池的充電方式因電芯數(shù)、電芯配置、功率類型不同而不同。目前鋰電池充電主要包括線性、Buck(降壓)開關(guān)和SEPIC(升壓降壓開關(guān))三種方式。具體操作如下:1、鋰電池的線性充電方式當(dāng)充電器輸入電壓開路電壓大于充滿電的電芯加上足夠的余量時(shí),好采用線性
新一代聚合物鋰離子電池在外形上可?。ˋTL電池可薄至0.5mm,相當(dāng)于一張卡片的厚度)、任意面積、任意形狀,極大提高了電池造型的靈活性設(shè)計(jì),使其可根據(jù)產(chǎn)品要求制成任何形狀和容量的電池,為應(yīng)用設(shè)備開發(fā)商在電源解決方案設(shè)計(jì)上提供高度的靈活性和適應(yīng)性,大
鋁殼鋰電池正極材料: (1)碳材料:石墨化碳材料、無定形碳材料。例如,石墨、軟碳和中間碳微球在我國已經(jīng)開發(fā)和研究,硬碳、碳納米管、巴基球C60等各種碳材料正在研究中。 (2)其他材料:氮化物、硅基材料、錫基材料、新型合金、納米氧化物等。陽極材料:更多