בתהליך הייצור,כוח אדם, צִיוּד, חומרי גלם, שיטות, וסביבההם הגורמים העיקריים המשפיעים על איכות המוצרים של סוללת ליתיום ברזל פוספט, אשר צוות וציוד משתייכים לקטגוריית ההנהלה, ולכן אנו דנים בעיקר בשלושת הגורמים המשפיעים האחרונים.
הנגרם על ידי זיהומים בחומר הפעיל של האלקטרודה
במהלך הסינתזה של LiFePO4, קיימות כמויות עקבות של זיהומים כגון Fe2P, Fe ו-Fe4(P2O7)3, אשר ניתן להפחית על פני האלקטרודה השליליות ועלולות לנקב את המפריד כדי לגרום לקצרים פנימיים.
LiFePO4 שנחשף לאוויר במשך זמן רב עלול להתדרדר עקב לחות, ומנגנון ההזדקנות הוא כדלקמן. בשלבים המוקדמים של ההזדקנות, נוצר על פני החומר ברזל פוספט לא גבישי, הדומה בהרכבו ובמבנהו ל-LiFePO4(OH). כאשר יוני OH מוטבעים, LiFePO4 נצרך בהדרגה, וכתוצאה מכך לעלייה בנפח. לאחר מכן, התגבשות מחדש יוצרת לאט את LiFePO4(OH).
בינתיים, הזיהומים ב-LiFePO4, כגון Li3PO2, מפגינים חוסר פעילות אלקטרוכימי. ככל שתכולת הטומאה באלקטרודה השלילית של הגרפיט גבוהה יותר, כך גדל אובדן הקיבולת הבלתי הפיך הנגרם על ידי הזיהומים (ככל שאובדן הקיבולת הפיך קטן יותר).
נגרם על ידי שיטת היווצרות
האובדן הבלתי הפיך של יוני ליתיום פעילים בא לידי ביטוי לראשונה ביוני הליתיום הנצרכים במהלך היווצרות סרט ממשק אלקטרוליט מוצק (סרט SEl). נמצא כי הגדלת טמפרטורת היווצרות תגרום לאובדן ליתיום בלתי הפיך יותר, מכיוון ששיעור הרכיבים האנאורגניים בסרט SEl יגדל כאשר טמפרטורת היווצרות תוגבר, והגז המשתחרר בתהליך הטרנספורמציה של רכיב אורגני ROCOLi לרכיב אנאורגני LiCO יגרום ליותר פגמים בסרט SEI.
יוני הליתיום המומסים באמצעות פגמים אלו יוטבעו באלקטרודה השלילית של הגרפיט במספרים גדולים. במהלך היווצרות, ההרכב והעובי של סרט SEl הנוצרים על ידי טעינת זרם קטנה הם אחידים, אך זה גוזל זמן. טעינת זרם גבוה תגרום ליותר תגובות לוואי, וכתוצאה מכך לאובדן ליתיום בלתי הפיך, עכבת ממשק שלילית תגדל גם היא, אך תחסוך זמן. כעת מצב היווצרות הנפוץ ביותר הוא זרם קבוע זרם קטן - זרם קבוע ומתח זרם גדול, כך שניתן לקחת בחשבון את היתרונות של שניהם.
עוד הוכח בשיטה אלקטרוכימית שהפעלת הסוללה משפיעה על היציבות של הסרט SEI. ככל שהיציבות של סרט SEI גבוהה יותר, כך קצב הפריקה העצמית של הסוללה נמוך יותר.
הנגרם על ידי מים בסביבת הייצור
בייצור בפועל, הסוללה תבוא בהכרח במגע עם אוויר, מכיוון שחומרי האלקטרודה החיוביים והשליליים הם לרוב חלקיקים מיקרונים או ננומטרים, ולמולקולות הממס באלקטרוליט יש קבוצות קרבוקסיל אלקטרוניות שליליות גדולות וקשרי פחמן-פחמן כפולים גרורתיים, שהם קל לספוג מים באוויר.
התגובה בין מולקולות המים למלחי הליתיום באלקטרוליט (בעיקר LiPF6) לא רק צורכת את האלקטרוליט (פירוק ליצירת PF5), אלא גם מייצרת את החומר החומצי HF. PF5 ו-HF יהרוס את סרט ה-SEI, ו-HF גם יקדם את קורוזיה של חומרים פעילים LifePO4. מולקולות המים גם מפרקות חלק מאנודת הגרפיט המוטבעת בליתיום, ויוצרות רשת ליתיום הידרוקסיד בתחתית הסרט SEI.
נגרם על ידי O2 המומס באלקטרוליט
בנוסף, O2 המומס באלקטרוליט גם יאיץ את ההזדקנות של סוללות LiFePO4.
JACK POWER, יצרנית מגוון מוצרי סוללת ליתיום (כולל אך לא רק מתנע, סוללת ליתיום לאופנוע, סוללת מזל"ט ותחנת כוח ניידת) עם ניסיון רב שנים, הבחירה הטובה ביותר שלך! אנא צור איתנו קשר לקבלת מידע מפורט על המוצר.
