La batteria è generalmente esotermica durante l'uso, quindi l'effetto della temperatura è molto importante. Inoltre, le condizioni stradali, l'utilizzo, la temperatura ambiente, ecc. avranno effetti diversi.

La perdita di capacità delle batterie di alimentazione LiFePO4 durante il ciclo è generalmente considerata causata dalla perdita di ioni di litio attivi. La ricerca mostra che l'invecchiamento della batteria di alimentazione LiFePO4 durante il ciclo avviene principalmente attraverso un complesso processo di crescita che consuma il film SEI agli ioni di litio attivo. In questo processo, la perdita di ioni di litio attivi riduce direttamente il tasso di ritenzione della capacità della batteria; la continua crescita del film SEI, da un lato, aumenta la resistenza di polarizzazione della batteria e, allo stesso tempo, lo spessore del film SEI è troppo spesso e le prestazioni elettrochimiche dell'elettrodo negativo di grafite sono ridotte. L'attività è anche parzialmente disattivata.

Durante il ciclo ad alta temperatura, Fe2+ in LiFePO4 si dissolverà in una certa misura. Sebbene la quantità di Fe2+ disciolta non abbia effetti evidenti sulla capacità dell'elettrodo positivo, la dissoluzione di Fe2+ e la precipitazione di Fe sull'elettrodo negativo di grafite giocheranno un ruolo catalitico nella crescita del film SEI. . Dall'analisi quantitativa di dove e in quale fase vengono persi gli ioni di litio attivi, si è riscontrato che la maggior parte della perdita di ioni di litio attivi si verifica sulla superficie dell'elettrodo negativo di grafite, specialmente durante i cicli ad alta temperatura, cioè la perdita di la capacità di ciclaggio ad alta temperatura è più veloce; e la distruzione del film SEI è riassunta. Esistono tre diversi meccanismi di riparazione: (1) gli elettroni nell'anodo di grafite passano attraverso il film SEI per ridurre gli ioni di litio; (2) lo scioglimento e la rigenerazione di alcuni componenti del film SEI; (3) a causa della variazione di volume dell'anodo di grafite. Rottura della membrana SEI.

Oltre alla perdita di ioni di litio attivi, i materiali degli elettrodi sia positivi che negativi si deteriorano durante il ciclo. La comparsa di crepe negli elettrodi LiFePO4 durante il ciclo può portare a un aumento della polarizzazione degli elettrodi e a una diminuzione della conduttività tra il materiale attivo e l'agente conduttivo o il collettore di corrente. I cambiamenti di LiFePO4 dopo l'invecchiamento sono stati studiati semiquantitativamente mediante la scansione della microscopia a resistenza estesa (SSRM) ed è stato riscontrato che l'ingrossamento delle nanoparticelle di LiFePO4 e i depositi superficiali prodotti da alcune reazioni chimiche hanno portato congiuntamente all'aumento dell'impedenza del catodo LiFePO4. Inoltre, le ragioni dell'invecchiamento della batteria sono considerate anche la riduzione della superficie attiva e l'esfoliazione degli elettrodi di grafite causata dalla perdita di materiali attivi di grafite. L'instabilità degli elettrodi negativi di grafite porterà all'instabilità del film SEI, che promuoverà il consumo di ioni di litio attivi. .

L'elevata velocità di scarica della batteria può fornire una grande potenza per il veicolo elettrico, ovvero, migliore è la prestazione di velocità della batteria di alimentazione, migliori sono le prestazioni di accelerazione del veicolo elettrico. I risultati mostrano che i meccanismi di invecchiamento del catodo LiFePO4 e dell'anodo di grafite sono diversi: con l'aumento della velocità di scarica, la perdita di capacità del catodo aumenta più di quella dell'anodo. La perdita di capacità della batteria durante i cicli a bassa velocità è principalmente causata dal consumo di ioni di litio attivi sull'elettrodo negativo, mentre la perdita di potenza della batteria durante i cicli ad alta velocità è causata dall'aumento dell'impedenza dell'elettrodo positivo.

Sebbene la profondità di scarica nell'uso della batteria di alimentazione non influisca sulla perdita di capacità, influirà sulla sua perdita di potenza: la velocità di perdita di potenza aumenta con l'aumento della profondità di scarica, che è correlata all'aumento dell'impedenza del film SEI e l'aumento dell'impedenza dell'intera batteria. direttamente correlato. Sebbene l'effetto del limite superiore della tensione di carica sul guasto della batteria non sia evidente in relazione alla perdita di ioni di litio attivi, un limite superiore della tensione di carica troppo basso o troppo alto aumenterà l'impedenza dell'interfaccia degli elettrodi LiFePO4: la tensione del limite superiore inferiore non può essere molto buono. Sul terreno si forma un film di passivazione e un limite di tensione superiore troppo alto porterà alla decomposizione ossidativa dell'elettrolita,

The discharge capacity of LiFePO4 power batteries decreases rapidly when the temperature decreases, mainly due to the decrease of ionic conductivity and the increase of interfacial impedance. By studying the LiFePO4 cathode and the graphite anode respectively, it was found that the main controlling factors limiting the low temperature performance of the cathode and anode are different. The decrease of ionic conductivity in the LiFePO4 cathode is dominant, while the increase in the interface impedance of the graphite anode is the main reason.

Durante l'uso, il degrado dell'elettrodo LiFePO4 e dell'elettrodo negativo di grafite e la continua crescita del film SEI causano guasti alla batteria in varia misura; inoltre, oltre a fattori incontrollabili come le condizioni stradali e la temperatura ambiente, è molto importante anche il normale utilizzo della batteria, compreso un adeguato La tensione di carica, un'adeguata profondità di scarica, ecc.

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