磷酸鐵鋰離子電池包的失效原因研究

一、生產過程中的失效

在生產過程中，人員、設備、原料、方法、環境是影響產品質量的重要因素，在磷酸鐵鋰，動力鋰電池的生產過程中也不例外，人員和設備屬于管理的范疇。電極活性材料中的雜質對磷酸鐵鋰離子電池包造成的失效。在生產過程中，除了生產工藝影響電池性能以外，造成磷酸鐵鋰動力鋰電池失效的重要影響因素包括原材料中的雜質(包含水)和化成的過程，因此材料的純度、環境濕度的控制、化成的方式等因素顯得至關重要。

二、化成方式對鐵鋰離子電池造成的失效

活性鋰離子的不可逆損失首先體現在形成固體電解質界面膜過程中消耗的鋰離子。在化成時，小電流充電形成的SEI膜的組成和厚度均勻，但耗時；大電流充電會造成更多的副反應發生，造成不可逆鋰離子損失加大，負極界面阻抗也會新增。

三、生產環境中的水分對電池造成的失效

在實際生產中，磷酸鐵鋰離子電池包不可防止地會接觸空氣，由于正負極材料大都是微米或納米級的顆粒、而電解液中溶劑分子存在電負性大的羰基和亞穩定態的碳碳雙鍵，都容易吸收空氣中的水分。水分子和電解液中的鋰鹽(尤其是LiPF6)發生反應，不僅分解消耗了電解質（分解形成PF5)，還會出現酸性物質HF。而PF5和HF都會破壞SEI膜，HF還會促進LiFePO4活性物質的腐蝕。

四、擱置中的失效

在動力鐵鋰離子電池的使用壽命中，其大部分時間都是處于擱置狀態，一般經過長時間的擱置后，電池性能會發生下降，一般表現出內阻增大、電壓降低及放電容量下降等。造成鋰離子電池包性能下降的因素有很多，其中溫度、荷電狀態和時間是最明顯的影響因素。