磷酸锂铁电池使用历程中极化阻抗的增添,与此同时SEl膜厚度太厚.石墨负极的电化学活性也会部分失活。在高温循环时,LiFePO4中Fe”会有一定的消融,虽然Fe离子消融的量对正极的容量没有什么显着影响,可是Fe离子的消融及Fe在石墨负极的析出会对SEI膜的生长起到一个催化作用。大部分活性锂离子的损失爆发在石墨负极外貌,尤其在高温循环时更显着,即高温循环容量损失更快;并且总结了SEI膜的破损与修复的三种差别的机理:
(1)石墨负极中的电子透过SEl膜还原锂离子;
(2)SEl膜的部分因素的消融与再天生;
(3)由于石墨负极的体积转变引起的SEI膜破碎。
除了活性锂离子的损失之外,正、负极质料在循环使用中都会爆发恶化。LifePO4电极在循环使用中有裂痕的泛起,会导致电极极化增添、活性子料与导电剂或集流体之间的导电性下降。老化之后,发明LiFePO4纳米颗粒的粗化及某些化学反应爆发的外貌沉积物配合导致了LiFePO4正极阻抗增添。另外石墨活性子料的损失导致的活性外貌降低和石墨电极的片层剥离也被以为是导致电池老化的缘故原由。石墨负极的不稳固性会导致SEI膜的不稳固,会增进活性锂离子的的消耗。
磷酸锂铁电池在使用的历程中一样平常是放热的,因此温度的影响很主要。除此之外,路况、使用方法、情形温度等都会有差别的影响。
关于LiFePO4动力电池循环时的容量损失,一样平常以为是活性锂离子的损失造成的。研究批注:磷酸锂铁电池循环时的老化主要是履历了一个重大的消耗活性锂离子SEl膜的生长历程。在这个历程中,活性锂离子的损失直接降低了电池容量的坚持率;SEl膜的一直生长,一方面造成了电池的大倍率放电可以为电动车提供大的功率,即动力电池的倍率性能越好,电动车的加速性能也越好。
LiFePO4正极和石墨负极的老化机理是纷歧样的:随着放电倍率的增添,正极的容量损失增添水平比负极大。低倍率循环时电池容量的损失主要是由于活性锂离子在负极的消耗造成的,而在高倍率循环时电池的动力损失是由于正极阻抗的增添造成的。虽然动力电池使用中的放电深度(ASOC)不会影响容量损失,可是会影响其动力损失,动力损失的速率随着放电深度的增添而增添,这和SEI膜的阻抗增添、整个电池的阻抗增添都是有直接关系的。虽然相关于活性锂离子损失,充电电压上限关于电池失效的影响并不是很显着,可是太低或太高的充电电压上限都会使得LiFePO4电极的界面阻抗加大四:低的上限电压下不可够很好地形成钝化膜,而太高的电压上限会导致电解液的氧化剖析,在LiFePO4外貌形成电导率低的产品。
磷酸锂铁电池在温度降低时其放电容量会迅速下降,主要是由于离子电导率的降低和界面阻抗的增添造成的。通太过别研究LiFePO4正极和石墨负极,发明限制正、负极低温性能的主要控制因素是差别的,在LiFePO4正极离子电导率的降低占主导,而在石墨负极界面阻抗的增添是主要缘故原由。
在使用历程中,LiFePO4电极、石墨负极的退化及SEI膜的一直生长,差别水平地造成电池失效;另外,除路况、情形温度等不可控制的因素外,电池的正常使用也很主要,包括合适的充电电压、合适的放电深度等。