173-6536-3369
圓柱形LFP（磷酸鐵鋰）鋰電池在高溫環(huán)境下的循環(huán)失效主要由以下幾個因素導致：
1. 電解液的降解
高溫會加速電解液的降解，尤其是電解液中的有機溶劑（如碳酸鹽類）。電解液的分解不僅降低了電池的電導率，還可能產(chǎn)生有害氣體和副產(chǎn)物，進而破壞電池內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，導致循環(huán)性能的下降。
高溫還可能導致電解液與電極材料發(fā)生不穩(wěn)定反應，形成不溶物或腐蝕物，進一步損害電池的性能。
2. 電極材料的熱退化
磷酸鐵鋰正極材料在高溫下，特別是在溫度超過一定閾值時，可能發(fā)生結(jié)構(gòu)變化或材料退化。雖然磷酸鐵鋰比鈷酸鋰穩(wěn)定，但在極高溫度下，材料的晶體結(jié)構(gòu)仍然可能遭到破壞，導致容量下降。
高溫還會加速鋰離子的遷移和沉積過程，尤其是在負極（如石墨）上，這可能導致鋰枝晶的形成，從而短路和容量衰減。
3. 電池內(nèi)部壓力增大
高溫下，電池內(nèi)部的溫度升高會導致電解液的蒸發(fā)和氣體的產(chǎn)生，這可能引起電池膨脹、漏液，甚至發(fā)生熱失控。氣體積聚會增加電池內(nèi)部的壓力，導致結(jié)構(gòu)破壞和失效。
4. SEI膜的退化
在高溫環(huán)境下，**固體電解質(zhì)界面膜（SEI膜）**可能會變得不穩(wěn)定或不完整，導致鋰離子在負極表面無法正常嵌入或脫出。這會增加內(nèi)阻、減少電池容量，并加速電池衰退。
SEI膜的退化可能導致電池發(fā)生過度充電或過度放電，進一步加速衰退。
5. 熱失控和熱聚焦效應
熱失控通常發(fā)生在電池內(nèi)部溫度達到某一臨界值時，電池內(nèi)部化學反應變得自我維持，釋放大量熱量，導致溫度急劇上升。這不僅使電池迅速失效，還可能引發(fā)火災或爆炸。
在多個電池組合成電池組時，高溫下的熱聚焦效應可能導致某些電池溫度局部升高，造成局部失效。
6. 內(nèi)阻增大
高溫加劇了電池內(nèi)部電阻的增加，導致充放電時的功率損耗加大，電池的熱管理系統(tǒng)難以有效散熱，進一步加速了電池的衰退。
7. 過充與過放
在高溫下，過充或過放行為對電池的影響更加顯著。高溫會加劇電池在極端充放電條件下的反應，導致內(nèi)部化學反應的不穩(wěn)定，造成電池容量急劇下降和安全風險增大。
8. 溫度不均勻性
在電池組內(nèi)，溫度的分布不均勻也可能導致局部區(qū)域的溫度過高，這些高溫區(qū)域的電池會發(fā)生早期失效。均勻的溫度管理對于延長電池壽命至關重要。
總結(jié)：
圓柱形LFP鋰電池高溫下的循環(huán)失效主要是由于電解液降解、電極材料退化、SEI膜失效、內(nèi)部壓力增大以及熱失控等因素的共同作用。因此，在設計和使用LFP電池時，避免長期暴露在高溫環(huán)境中，并采用有效的熱管理措施，能夠顯著提高電池的使用壽命和安全性。
