A bateria é geralmente exotérmica durante o uso, então o efeito da temperatura é muito importante. Além disso, as condições da estrada, o uso, a temperatura ambiente etc. terão efeitos diferentes.

A perda de capacidade das baterias de energia LiFePO4 durante o ciclo é geralmente considerada como sendo causada pela perda de íons de lítio ativos. A pesquisa mostra que o envelhecimento da bateria de energia LiFePO4 durante o ciclismo ocorre principalmente através de um complexo processo de crescimento que consome o filme ativo Li-ion SEI. Nesse processo, a perda de íons de lítio ativos reduz diretamente a taxa de retenção de capacidade da bateria; o crescimento contínuo do filme SEI, por um lado, aumenta a resistência à polarização da bateria e, ao mesmo tempo, a espessura do filme SEI é muito espessa e o desempenho eletroquímico do eletrodo negativo de grafite é reduzido. A atividade também é parcialmente inativada.

Durante o ciclo de alta temperatura, o Fe2+ no LiFePO4 se dissolverá até certo ponto. Embora a quantidade de Fe2+ dissolvida não tenha efeito óbvio sobre a capacidade do eletrodo positivo, a dissolução de Fe2+ e a precipitação de Fe no eletrodo negativo de grafite desempenharão um papel catalítico no crescimento do filme SEI. . Análise quantitativa de onde e em qual etapa os íons de lítio ativos são perdidos, verifica-se que a maior parte da perda de íons de lítio ativos ocorre na superfície do eletrodo negativo de grafite, especialmente durante o ciclo de alta temperatura, ou seja, a perda de a capacidade de ciclagem de alta temperatura é mais rápida; e a destruição do filme SEI é resumida. Existem três mecanismos diferentes de reparo: (1) elétrons no ânodo de grafite passam pelo filme SEI para reduzir os íons de lítio; (2) a dissolução e regeneração de alguns componentes do filme SEI; (3) devido à mudança de volume do ânodo de grafite. Ruptura da membrana SEI.

Além da perda de íons de lítio ativos, os materiais de eletrodos positivos e negativos se deterioram durante o ciclo. O aparecimento de trincas nos eletrodos de LiFePO4 durante a ciclagem pode levar a um aumento na polarização do eletrodo e uma diminuição na condutividade entre o material ativo e o agente condutor ou coletor de corrente. As mudanças de LiFePO4 após o envelhecimento foram estudadas semiquantitativamente por microscopia de varredura de resistência estendida (SSRM), e verificou-se que o engrossamento de nanopartículas de LiFePO4 e os depósitos superficiais produzidos por algumas reações químicas conjuntamente levaram ao aumento da impedância catódica de LiFePO4. Além disso, a redução da superfície ativa e a esfoliação dos eletrodos de grafite causados ​​pela perda de materiais ativos de grafite também são considerados os motivos do envelhecimento da bateria. A instabilidade dos eletrodos negativos de grafite levará à instabilidade do filme SEI, o que promoverá o consumo de íons de lítio ativos. .

A grande taxa de descarga da bateria pode fornecer grande potência para o veículo elétrico, ou seja, quanto melhor o desempenho da taxa da bateria de energia, melhor o desempenho de aceleração do veículo elétrico. Os resultados mostram que os mecanismos de envelhecimento do cátodo LiFePO4 e do ânodo de grafite são diferentes: com o aumento da taxa de descarga, a perda de capacidade do cátodo aumenta mais do que a do ânodo. A perda de capacidade da bateria durante o ciclo de baixa taxa é causada principalmente pelo consumo de íons de lítio ativos no eletrodo negativo, enquanto a perda de energia da bateria durante o ciclo de alta taxa é causada pelo aumento da impedância do eletrodo positivo.

Embora a profundidade de descarga no uso da bateria de energia não afete a perda de capacidade, ela afetará sua perda de potência: a velocidade de perda de potência aumenta com o aumento da profundidade de descarga, que está relacionada ao aumento da impedância do filme SEI e o aumento da impedância de toda a bateria. diretamente relacionados. Embora o efeito do limite superior da tensão de carga na falha da bateria não seja óbvio em relação à perda de íons de lítio ativos, o limite superior da tensão de carga muito baixo ou muito alto aumentará a impedância da interface dos eletrodos LiFePO4: a tensão do limite superior inferior não pode seja muito bom. Um filme de passivação é formado no solo e um limite de tensão superior muito alto levará à decomposição oxidativa do eletrólito,

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 o uso, a degradação do eletrodo LiFePO4 e do eletrodo negativo de grafite e o crescimento contínuo do filme SEI causam falhas na bateria em graus variados; Além disso, além de fatores incontroláveis, como condições da estrada e temperatura ambiente, o uso normal da bateria também é muito importante, incluindo a tensão de carga adequada, profundidade de descarga adequada, etc.

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