磷酸铁锂电池老化原理是什么

　　磷酸铁锂电池老化时，K值的变化(电压降)是电极材料表面SEI膜形成的过程，并且是稳定的。如果电压降过大，则表明内部存在微短路，磷酸铁锂电池可以判断为不合格。k的值是用于描述电池单元的自放电速率的物理量。计算技术是将两次测试之间的开路电压差除以两次电压测试之间的时间间隔t。公式为：k=(ocv2 ocv1)/t。

　　极片上的颗粒或微量金属残留物、隔膜上的微小缺陷、电池组装流程中引入的灰尘等。都会造成电池内部的微短路。关于微短路电芯，仅靠容量和一次电压是无法完成筛选的，所以必须引入K值测试：需要精确计算电压下降率来判断电芯中可否存在微短路，如图1所示。

　　金属异物引起磷酸铁锂电池内部短路的根本原理有两个流程，较大的金属颗粒直接刺穿隔膜，造成阳极和阴极之间的短路，这是一种物理短路。此外，当金属异物混入正极时，充电后正极电位升高，金属异物在高电位时溶解，通过电解液扩散，然后负极低电位时溶解的金属析出并积聚在负极表面，最后刺穿隔膜形成短路，这就是化学溶解短路。磷酸铁锂电池厂范围最习见的金属异物有铁、铜、锌、铝、锡、SUS等。

　　面对如此复杂的金属异物，研制现场往往会采取措施防止异物混入磷酸铁锂离子电池产品，如图3所示。比如电极糊用电磁除铁设备铲除Fe等金属杂质，极片切割或模切流程中用刷子铲除切割毛刺，电极极耳或涂层边缘用胶带保护，在易产生金属屑的流程(焊接)中用吸尘器吸附异物等等。在工艺检测中，通过磷酸铁锂电池在注液前的耐压测试，检测出内部短路的不合格品。老化流程通过磷酸铁锂离子电池的电压降 V来检测不合格品。

　　电压降k是时间T、充电状态和温度T的函数.为此，老化流程有三个重要的工艺参数：(1)老化磷酸铁锂电池的充电状态，(2)老化存放温度，(3)老化时间。

　　在预定温度条件下，k与时间之间的关系曲线如图4所示。随着温度的升高，K值随着静置时间的延长而减小。这只意味着磷酸铁锂电池的自放电率会随着时间的推移而降低，但自放电的大小在注定的时间内注定了，自放电没有实质性的增加。

　　在预定储存时间的条件下，K值随着温度的升高而增加。随着温度的升高，系统的活性增加，反应速率加快，活性锂的损失加速，甚至发生一些副反应。金属在正极的溶解和在负极的沉淀过程也会随着温度的升高而加速。因为磷酸铁锂电池的内部微短路需要很长时间才能显现出来。因此，高温老化可以加快不合格产品的选择过程，节省时间和生产成本。

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