{"id":28556,"date":"2021-11-17T13:11:41","date_gmt":"2021-11-17T13:11:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.takomabattery.com\/?p=28556"},"modified":"2023-12-07T04:09:04","modified_gmt":"2023-12-07T04:09:04","slug":"what-causes-a-battery-failure-lifepo4-battery-failure-reasons","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/what-causes-a-battery-failure-lifepo4-battery-failure-reasons\/","title":{"rendered":"\u00bfCu\u00e1les son las causas del fallo de una bater\u00eda? Razones por las que falla una bater\u00eda LiFePO4"},"content":{"rendered":"<div data-elementor-type=\"wp-post\" data-elementor-id=\"28556\" class=\"elementor elementor-28556\" data-elementor-post-type=\"post\">\n\t\t\t\t\t\t<section class=\"elementor-section elementor-top-section elementor-element elementor-element-0386fc3 elementor-section-boxed elementor-section-height-default elementor-section-height-default\" data-id=\"0386fc3\" data-element_type=\"section\" data-e-type=\"section\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-container elementor-column-gap-default\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-column elementor-col-100 elementor-top-column elementor-element elementor-element-d4a8ee0\" data-id=\"d4a8ee0\" data-element_type=\"column\" data-e-type=\"column\">\n\t\t\t<div class=\"elementor-widget-wrap\">\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<section class=\"elementor-section elementor-top-section elementor-element elementor-element-7858447 elementor-section-boxed elementor-section-height-default elementor-section-height-default\" data-id=\"7858447\" data-element_type=\"section\" data-e-type=\"section\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-container elementor-column-gap-default\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-column elementor-col-100 elementor-top-column elementor-element elementor-element-f25b32b\" data-id=\"f25b32b\" data-element_type=\"column\" data-e-type=\"column\">\n\t\t\t<div class=\"elementor-widget-wrap elementor-element-populated\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-a949ce4 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"a949ce4\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h1 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">\u00bfCu\u00e1les son las causas del fallo de una bater\u00eda? Razones por las que falla una bater\u00eda LiFePO4<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<section class=\"elementor-section elementor-top-section elementor-element elementor-element-3e11d40 elementor-section-boxed elementor-section-height-default elementor-section-height-default\" data-id=\"3e11d40\" data-element_type=\"section\" data-e-type=\"section\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-container elementor-column-gap-default\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-column elementor-col-100 elementor-top-column elementor-element elementor-element-96baa33\" data-id=\"96baa33\" data-element_type=\"column\" data-e-type=\"column\">\n\t\t\t<div class=\"elementor-widget-wrap elementor-element-populated\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-d4726cf elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"d4726cf\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div style=\"padding-left: 2.2em; padding-right: 2.2em; line-height: 40px;\"><p>Para mejorar el rendimiento de las bater\u00edas y su producci\u00f3n y uso a gran escala, es muy importante comprender las razones y el mecanismo de fallo de las bater\u00edas de litio-hierro-fosfato. Adem\u00e1s de las causas de fallo de las bater\u00edas sobre las que los usuarios no podemos influir ni cambiar, en este art\u00edculo se analizan los efectos de las condiciones de almacenamiento, el reciclado, la sobrecarga y la sobredescarga como causas de fallo de las bater\u00edas.<\/p><div style=\"border: 2px solid #ccc;\"><ol style=\"padding-left: 2.2em; line-height: 40px;\"><li><a href=\"#Battery_failure_reasons_of_shelving_process\">Motivos de fallo de la bater\u00eda de estanter\u00edas<\/a><\/li><li><a href=\"#Battery_failure_reasons_of_cycling_use\">Fallo de la bater\u00eda por uso c\u00edclico<\/a><\/li><li><a href=\"#Battery_failure_reasons_of_charging_and_discharging_process\">Motivos de fallo de la bater\u00eda en el proceso de carga y descarga<\/a><\/li><li><a href=\"#Battery_failure_reasons_of_other_aspects\">Razones de fallo de la bater\u00eda de otros aspectos<\/a><\/li><\/ol><\/div><h2 id=\"Battery_failure_reasons_of_shelving_process\">Motivos de fallo de la bater\u00eda de estanter\u00edas<\/h2><p>Durante la vida \u00fatil del <a href=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/power-battery-data-for-august-2021-are-there-potential-risks-%ef%bc%9f\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #0000ff; text-decoration: underline;\">bater\u00eda de alimentaci\u00f3n<\/span><\/span><\/a>, la mayor parte de su tiempo est\u00e1 en estado de estanter\u00eda, generalmente despu\u00e9s de un largo tiempo de estanter\u00eda, el rendimiento de la bater\u00eda disminuir\u00e1, mostrando generalmente un aumento de la resistencia interna, reducci\u00f3n de la tensi\u00f3n y disminuci\u00f3n de la capacidad de descarga.<\/p><p>Hay muchos factores que provocan la degradaci\u00f3n del rendimiento de las bater\u00edas, entre los cuales la temperatura, el estado de carga y el tiempo son los factores de influencia m\u00e1s evidentes.<\/p><p>Kassema et al. Analizaron el envejecimiento de la bater\u00eda de energ\u00eda LiFePO4 bajo diferentes condiciones de estanter\u00eda, se pens\u00f3 que su mecanismo de envejecimiento es principalmente electrodos positivos y negativos y los efectos secundarios del electrolito (en relaci\u00f3n con los efectos secundarios del \u00e1nodo, el efecto secundario del \u00e1nodo de grafito es m\u00e1s pesado, y principalmente es el disolvente de descomposici\u00f3n, el crecimiento de la pel\u00edcula SEI) consume iones de litio reactivos, toda la bater\u00eda aumento de la impedancia al mismo tiempo.\u00a0<\/p><p>La p\u00e9rdida de iones de litio activos provoca el envejecimiento de las bater\u00edas. Adem\u00e1s, la p\u00e9rdida de capacidad de la bater\u00eda LiFePO4 aumenta significativamente con el incremento de la temperatura de almacenamiento. Por el contrario, el grado de p\u00e9rdida de capacidad es menor con el aumento del estado de carga de almacenamiento.<\/p><p>Grolleau et al. tambi\u00e9n llegaron a la misma conclusi\u00f3n: La temperatura de almacenamiento es una de las razones de fallo de las bater\u00edas LiFePO4, y tiene un mayor impacto en el envejecimiento de las bater\u00edas de potencia LiFePO4, seguida del estado de carga de almacenamiento. Y propusieron un modelo sencillo seg\u00fan el cual la p\u00e9rdida de capacidad de las bater\u00edas de LiFePO4 puede predecirse bas\u00e1ndose en factores relacionados con el tiempo de almacenamiento (temperatura y estado de carga).<\/p><p><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-28569 size-full\" src=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/Storage-temperature-is-one-of-the-LiFePO4-battery-failure-reasons-and-it-has-a-greater-impact-on-the-aging-of-LiFePO4-power-battery-followed-by-the-storage-state-of-charge..jpg\" alt=\"La temperatura de almacenamiento es una de las razones de fallo de las bater\u00edas LiFePO4, y tiene un mayor impacto en el envejecimiento de la bater\u00eda de energ\u00eda LiFePO4, seguido por el estado de carga de almacenamiento.\" width=\"1000\" height=\"562\" srcset=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/Storage-temperature-is-one-of-the-LiFePO4-battery-failure-reasons-and-it-has-a-greater-impact-on-the-aging-of-LiFePO4-power-battery-followed-by-the-storage-state-of-charge..jpg 1000w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/Storage-temperature-is-one-of-the-LiFePO4-battery-failure-reasons-and-it-has-a-greater-impact-on-the-aging-of-LiFePO4-power-battery-followed-by-the-storage-state-of-charge.-300x169.jpg 300w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/Storage-temperature-is-one-of-the-LiFePO4-battery-failure-reasons-and-it-has-a-greater-impact-on-the-aging-of-LiFePO4-power-battery-followed-by-the-storage-state-of-charge.-768x432.jpg 768w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/Storage-temperature-is-one-of-the-LiFePO4-battery-failure-reasons-and-it-has-a-greater-impact-on-the-aging-of-LiFePO4-power-battery-followed-by-the-storage-state-of-charge.-600x337.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/p><p>En un determinado estado SOC, con el aumento del tiempo de almacenamiento, el litio en el grafito se difundir\u00e1 hacia el borde y formar\u00e1 un complejo complejo con el electrolito y los electrones, dando lugar a un aumento de la proporci\u00f3n de iones de litio irreversibles, un SEI m\u00e1s grueso y una conductividad el\u00e9ctrica reducida. El aumento de la resistencia y la reducci\u00f3n de la actividad de la superficie del electrodo se combinan para ser las razones del fallo de la bater\u00eda.<\/p><p>La calorimetr\u00eda diferencial de barrido no detect\u00f3 ninguna reacci\u00f3n entre LiFePO4 y diferentes electrolitos (LiBF4, LiAsF6 o LiPF6), ni en estado de carga ni de descarga, dentro del intervalo de temperaturas comprendido entre la temperatura ambiente y 85\u2103.<\/p><p>Sin embargo, el LiFePO4 sigue mostrando cierta reactividad despu\u00e9s de estar sumergido en electrolito LiPF6 durante mucho tiempo: debido a la lent\u00edsima velocidad de formaci\u00f3n de la interfaz, todav\u00eda no hay pel\u00edcula de pasivaci\u00f3n en la superficie del LiFePO4 que impida una reacci\u00f3n posterior con el electrolito despu\u00e9s de estar sumergido durante un mes.<\/p><p>En estado de reposo, las malas condiciones de almacenamiento (alta temperatura y alto estado de carga) aumentar\u00e1n el grado de autodescarga de la bater\u00eda de potencia LiFePO4, convirti\u00e9ndose en las razones importantes de fallo de la bater\u00eda.<\/p><h2 id=\"Battery_failure_reasons_of_cycling_use\">Fallo de la bater\u00eda por uso c\u00edclico<\/h2><p>Las bater\u00edas suelen ser exot\u00e9rmicas durante su uso, por lo que la temperatura es importante. Adem\u00e1s, las condiciones de la carretera, el m\u00e9todo de uso, la temperatura ambiente, etc., pueden ser causas de fallo de la bater\u00eda.<\/p><p>En cuanto a la p\u00e9rdida de capacidad de la bater\u00eda de LiFePO4 durante el ciclo, generalmente se cree que est\u00e1 causada por la p\u00e9rdida de iones de litio activos. El estudio de Dubarry et al. muestra que el envejecimiento de la bater\u00eda el\u00e9ctrica de LiFePO4 durante su ciclo pasa principalmente por un complejo proceso de crecimiento de la pel\u00edcula SEI de iones de litio activos que se consume.<\/p><p>En este proceso, la p\u00e9rdida de iones de litio activos reduce directamente la tasa de retenci\u00f3n de la capacidad de la bater\u00eda. El crecimiento continuo de la pel\u00edcula SEI, por un lado, provoca el aumento de la impedancia de polarizaci\u00f3n de la bater\u00eda y, al mismo tiempo, la actividad electroqu\u00edmica del \u00e1nodo de grafito se inactivar\u00e1 parcialmente si el espesor de la pel\u00edcula SEI es demasiado grueso.<\/p><p>Durante el ciclo de alta temperatura, el Fe2+ del LiFePO4 se disolver\u00e1 hasta cierto punto. Aunque la cantidad de disoluci\u00f3n de Fe2+ no tiene un efecto evidente sobre la capacidad del electrodo positivo, la disoluci\u00f3n de Fe2+ y la precipitaci\u00f3n de Fe en el electrodo negativo de grafito desempe\u00f1ar\u00e1n un papel catalizador en el crecimiento de la pel\u00edcula SEI.<\/p><p>Tan analiz\u00f3 cuantitativamente d\u00f3nde se produc\u00eda la p\u00e9rdida de i\u00f3n litio activo y en qu\u00e9 paso, y descubri\u00f3 que la mayor parte de la p\u00e9rdida de i\u00f3n litio activo se produc\u00eda en la superficie del \u00e1nodo de grafito, especialmente en el ciclo de alta temperatura, es decir, la p\u00e9rdida de capacidad del ciclo de alta temperatura es m\u00e1s r\u00e1pida.<\/p><p>Se resumen tres mecanismos diferentes para la destrucci\u00f3n y reparaci\u00f3n de la pel\u00edcula SEI: (1) el electr\u00f3n en el \u00e1nodo de grafito reduce los iones de litio a trav\u00e9s de la pel\u00edcula SEI; (2) Disoluci\u00f3n y regeneraci\u00f3n de algunos componentes de la pel\u00edcula SEI; (3) Rotura de la pel\u00edcula SEI causada por el cambio de volumen del \u00e1nodo de grafito.<\/p><p>Adem\u00e1s de la p\u00e9rdida de iones de litio reactivos, los materiales del c\u00e1todo y del \u00e1nodo se deterioran durante el uso c\u00edclico. Se producen grietas en el electrodo LiFePO4 durante el uso c\u00edclico, lo que provoca un aumento de la polarizaci\u00f3n del electrodo y una disminuci\u00f3n de la conductividad el\u00e9ctrica entre el material activo y el agente conductor o colector.<\/p><p><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-28567 size-full\" src=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/In-addition-to-the-loss-of-reactive-lithium-ions-both-cathode-and-anode-materials-deteriorate-during-cycling-use.jpg\" alt=\"Adem\u00e1s de la p\u00e9rdida de iones de litio reactivos, los materiales del c\u00e1todo y del \u00e1nodo se deterioran durante el uso c\u00edclico.\" width=\"1000\" height=\"750\" srcset=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/In-addition-to-the-loss-of-reactive-lithium-ions-both-cathode-and-anode-materials-deteriorate-during-cycling-use.jpg 1000w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/In-addition-to-the-loss-of-reactive-lithium-ions-both-cathode-and-anode-materials-deteriorate-during-cycling-use-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/In-addition-to-the-loss-of-reactive-lithium-ions-both-cathode-and-anode-materials-deteriorate-during-cycling-use-768x576.jpg 768w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/In-addition-to-the-loss-of-reactive-lithium-ions-both-cathode-and-anode-materials-deteriorate-during-cycling-use-600x450.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/p><p>Nagpure utiliz\u00f3 la microscop\u00eda de resistencia extendida de barrido (SSRM) para estudiar semicuantitativamente los cambios del LiFePO4 tras el envejecimiento. Se descubri\u00f3 que el engrosamiento de las nanopart\u00edculas de LiFePO4 y los sedimentos superficiales generados por determinadas reacciones qu\u00edmicas provocaban conjuntamente el aumento de la impedancia del electrodo positivo de LiFePO4.<\/p><p>Adem\u00e1s, la disminuci\u00f3n de la superficie activa causada por la p\u00e9rdida de material activo de grafito y la exfoliaci\u00f3n laminar del electrodo de grafito tambi\u00e9n se consideran causas de fallo de la bater\u00eda. La inestabilidad del \u00e1nodo de grafito provocar\u00e1 la inestabilidad de la pel\u00edcula SEI y promover\u00e1 el consumo de iones de litio activos.<\/p><p>La gran velocidad de descarga de la bater\u00eda puede proporcionar una gran potencia al veh\u00edculo el\u00e9ctrico, es decir, cuanto mejor sea el rendimiento de la velocidad de la bater\u00eda de potencia, mejor ser\u00e1 el rendimiento de aceleraci\u00f3n del veh\u00edculo el\u00e9ctrico. Los resultados de Kim et al. muestran que el mecanismo de envejecimiento del electrodo positivo de LiFePO4 es diferente al del electrodo negativo de grafito: con el aumento de la tasa de descarga, la p\u00e9rdida de capacidad del electrodo positivo aumenta mucho m\u00e1s que la del electrodo negativo.<\/p><p>La p\u00e9rdida de <span style=\"color: #0000ff;\"><a style=\"color: #0000ff;\" href=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/what-is-ternary-lithium-battery\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span>capacidad de la bater\u00eda<\/span><\/span><\/a><\/span> a bajo ciclo de potencia se debe principalmente al consumo de iones de litio reactivos en el electrodo negativo, mientras que la p\u00e9rdida de potencia a alto ciclo de potencia se debe al aumento de la impedancia del electrodo positivo.<\/p><p>Aunque la profundidad de descarga en el uso de la bater\u00eda de potencia no afecta a la p\u00e9rdida de capacidad, s\u00ed afectar\u00e1 a la p\u00e9rdida de potencia: la velocidad de p\u00e9rdida de potencia aumenta con el aumento de la profundidad de descarga, lo que est\u00e1 directamente relacionado con el aumento de la impedancia de la pel\u00edcula SEI y la impedancia de toda la bater\u00eda.<\/p><p>Aunque la influencia del l\u00edmite superior de la tensi\u00f3n de carga en el fallo de la bater\u00eda no es evidente en comparaci\u00f3n con la p\u00e9rdida de i\u00f3n litio activo, un l\u00edmite superior de la tensi\u00f3n de carga demasiado bajo o demasiado alto aumentar\u00e1 la impedancia interfacial del electrodo LiFePO4:<\/p><p>La pel\u00edcula de pasivaci\u00f3n no puede formarse bien con un l\u00edmite superior de tensi\u00f3n bajo, mientras que un l\u00edmite superior de tensi\u00f3n alto provocar\u00e1 la descomposici\u00f3n oxidativa del electrolito y la formaci\u00f3n de productos de baja conductividad en la superficie del electrodo LiFePO4.<\/p><p>La capacidad de descarga de la bater\u00eda el\u00e9ctrica de LiFePO4 disminuye r\u00e1pidamente a medida que baja la temperatura, debido principalmente a la disminuci\u00f3n de la conductividad i\u00f3nica y al aumento de la impedancia interfacial. Mediante el estudio del electrodo positivo de LiFePO4 y el electrodo negativo de grafeno respectivamente, Li descubri\u00f3 que los principales factores de control que limitan el rendimiento a baja temperatura del electrodo positivo y el electrodo negativo son diferentes.<\/p><p>La reducci\u00f3n de la conductividad i\u00f3nica del electrodo positivo de LiFePO4 es dominante, mientras que el aumento de la impedancia de interfaz del c\u00e1todo de grafito es la raz\u00f3n principal.<\/p><p>La degradaci\u00f3n del electrodo LiFePO4 y del \u00e1nodo de grafito y el crecimiento continuo de la pel\u00edcula SEI son razones de fallo de la bater\u00eda en diferentes grados. Adem\u00e1s de las condiciones de la carretera, la temperatura ambiente y otros factores incontrolables que pueden convertirse en las razones de fallo de la bater\u00eda, el uso normal de la bater\u00eda tambi\u00e9n es muy importante, incluyendo el voltaje de carga adecuado, la profundidad de descarga adecuada, etc.<\/p><p><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-28570 size-full\" src=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/The-degradation-of-LiFePO4-electrode-and-graphite-anode-and-the-continuous-growth-of-SEI-film-are-battery-failure-reasons-in-different-degrees..jpg\" alt=\"La degradaci\u00f3n del electrodo LiFePO4 y del \u00e1nodo de grafito y el crecimiento continuo de la pel\u00edcula SEI son motivos de fallo de la bater\u00eda en diferentes grados.\" width=\"1000\" height=\"563\" srcset=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/The-degradation-of-LiFePO4-electrode-and-graphite-anode-and-the-continuous-growth-of-SEI-film-are-battery-failure-reasons-in-different-degrees..jpg 1000w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/The-degradation-of-LiFePO4-electrode-and-graphite-anode-and-the-continuous-growth-of-SEI-film-are-battery-failure-reasons-in-different-degrees.-300x169.jpg 300w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/The-degradation-of-LiFePO4-electrode-and-graphite-anode-and-the-continuous-growth-of-SEI-film-are-battery-failure-reasons-in-different-degrees.-768x432.jpg 768w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/The-degradation-of-LiFePO4-electrode-and-graphite-anode-and-the-continuous-growth-of-SEI-film-are-battery-failure-reasons-in-different-degrees.-600x338.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/p><h2 id=\"Battery_failure_reasons_of_charging_and_discharging_process\">Motivos de fallo de la bater\u00eda en el proceso de carga y descarga<\/h2><p>En el proceso de utilizaci\u00f3n de la bater\u00eda, es inevitable que se produzca una sobrecarga, y relativamente menos una sobredescarga. El calor liberado en el proceso de sobrecarga o sobredescarga tiende a acumularse en la bater\u00eda, lo que aumenta a\u00fan m\u00e1s la temperatura de la bater\u00eda, afecta a la vida \u00fatil de la bater\u00eda y aumenta la posibilidad de incendio o explosi\u00f3n de la bater\u00eda.<\/p><p>Incluso en condiciones normales de carga y descarga, a medida que aumenta el n\u00famero de ciclos, aumentar\u00e1 la inconsistencia de la capacidad de las celdas individuales del sistema de bater\u00edas, y la bater\u00eda con menor capacidad tambi\u00e9n pasar\u00e1 por el proceso de carga y sobredescarga.<\/p><p>Aunque la estabilidad t\u00e9rmica de la bater\u00eda LiFePO4 es la mejor en comparaci\u00f3n con otras<a href=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/how-many-types-of-lithium-batteries-are-there\/\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #0000ff; text-decoration: underline;\"> tipos de pilas de litio<\/span><\/span><\/a>\u00a0bajo diferentes condiciones de carga, la sobrecarga tambi\u00e9n puede causar riesgos inseguros en el uso de la bater\u00eda de potencia LiFePO4.<\/p><p>En estado de sobrecarga, el disolvente del electrolito org\u00e1nico es m\u00e1s propenso a la descomposici\u00f3n oxidativa, y el disolvente org\u00e1nico carbonato de etileno (EC), utilizado habitualmente, sufrir\u00e1 preferentemente descomposici\u00f3n oxidativa en la superficie positiva del electrodo. Debido al muy bajo potencial de incrustaci\u00f3n del litio (al potencial del litio) del \u00e1nodo de grafito, existe una gran posibilidad de precipitaci\u00f3n del litio en el \u00e1nodo de grafito.<\/p><p>Uno de los principales motivos de fallo de las bater\u00edas en condiciones de sobrecarga es el cortocircuito interno causado por las dendritas de litio que perforan el diafragma. Lu et al. analizaron el mecanismo de fallo del revestimiento de litio en la superficie del \u00e1nodo de grafito causado por la sobrecarga.<\/p><p>Los resultados muestran que la estructura general del \u00e1nodo de grafito es ning\u00fan cambio, pero hay dendritas de litio y la aparici\u00f3n de pel\u00edcula superficial, el litio y la pel\u00edcula superficial causada por la reacci\u00f3n del electrolito aumenta, no s\u00f3lo consume m\u00e1s litio activo, tambi\u00e9n hace que sea m\u00e1s dif\u00edcil para la difusi\u00f3n de litio al \u00e1nodo de grafito, a su vez, promover\u00e1 a\u00fan m\u00e1s el litio en la deposici\u00f3n de la superficie del c\u00e1todo, lo que reduce a\u00fan m\u00e1s la capacidad y la eficiencia de coulomb.<\/p><p>Adem\u00e1s, las impurezas met\u00e1licas (especialmente el Fe) suelen considerarse una de las principales causas de fallo de las bater\u00edas. Xu et al. estudiaron sistem\u00e1ticamente el mecanismo de fallo de la bater\u00eda de LiFePO4 en condiciones de sobrecarga. Los resultados muestran que la REDOX del Fe en el ciclo de sobrecarga\/descarga es te\u00f3ricamente posible, y se da el mecanismo de reacci\u00f3n:<\/p><p>Cuando se produce una sobrecarga, el Fe se oxida primero a Fe2+, que a su vez se oxida a Fe3+, luego el Fe2+ y el Fe3+ se difunden del lado positivo al negativo, el Fe3+ se reduce finalmente a Fe2+, y el Fe2+ se reduce a\u00fan m\u00e1s para formar Fe.<\/p><p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-28568 size-full\" src=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/In-addition-metal-impurities-especially-Fe-are-generally-considered-to-be-one-of-the-main-battery-failure-reasons.jpg\" alt=\"Adem\u00e1s, las impurezas met\u00e1licas (especialmente el Fe) suelen considerarse una de las principales causas de fallo de las pilas.\" width=\"1000\" height=\"562\" srcset=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/In-addition-metal-impurities-especially-Fe-are-generally-considered-to-be-one-of-the-main-battery-failure-reasons.jpg 1000w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/In-addition-metal-impurities-especially-Fe-are-generally-considered-to-be-one-of-the-main-battery-failure-reasons-300x169.jpg 300w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/In-addition-metal-impurities-especially-Fe-are-generally-considered-to-be-one-of-the-main-battery-failure-reasons-768x432.jpg 768w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/In-addition-metal-impurities-especially-Fe-are-generally-considered-to-be-one-of-the-main-battery-failure-reasons-600x337.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/p><p>Durante el ciclo de sobrecarga\/descarga, se formar\u00e1n dendritas de Fe en los polos positivo y negativo al mismo tiempo, lo que perforar\u00e1 el diafragma y formar\u00e1 un puente de Fe, dando lugar a un microcortocircuito de la bater\u00eda. El fen\u00f3meno evidente del microcortocircuito de la bater\u00eda es el aumento continuo de la temperatura tras la sobrecarga.<\/p><p>Durante la sobredescarga, el potencial del electrodo negativo aumentar\u00e1 r\u00e1pidamente, lo que provocar\u00e1 la destrucci\u00f3n de la pel\u00edcula SEI en la superficie del electrodo negativo (la parte de la pel\u00edcula SEI rica en compuestos inorg\u00e1nicos se oxida m\u00e1s f\u00e1cilmente), lo que provocar\u00e1 la descomposici\u00f3n adicional del electrolito, con la consiguiente p\u00e9rdida de capacidad.<\/p><p>Y lo que es m\u00e1s importante, se produce la oxidaci\u00f3n de la l\u00e1mina de Cu del colector negativo. Yang et al. detectaron Cu2O, el producto de oxidaci\u00f3n de la l\u00e1mina de Cu, en la pel\u00edcula SEI del electrodo negativo, lo que aumentar\u00eda la resistencia interna de la bater\u00eda y provocar\u00eda la p\u00e9rdida de capacidad de la misma.<\/p><p>He et al. estudiaron en detalle el proceso de sobredescarga de la bater\u00eda de potencia LiFePO4, y los resultados mostraron que la l\u00e1mina de Cu del colector negativo pod\u00eda oxidarse a Cu+ durante la sobredescarga, y el Cu+ pod\u00eda oxidarse a\u00fan m\u00e1s a Cu2+.<\/p><p>Despu\u00e9s de eso, se difundieron al electrodo positivo, donde la reacci\u00f3n de reducci\u00f3n podr\u00eda ocurrir, de modo que El cristal de Cu dendr\u00edtico se formar\u00eda en el lado del electrodo positivo y perforar\u00eda el diafragma. Causar el micro cortocircuito interno de la bater\u00eda, tambi\u00e9n debido a la sobredescarga, la temperatura de la bater\u00eda seguir\u00e1 aumentando.<\/p><p>La sobrecarga de la bater\u00eda de potencia LiFePO4 puede provocar la descomposici\u00f3n electrol\u00edtica del ox\u00edgeno l\u00edquido y la formaci\u00f3n de dendritas de litio y Fe. La sobredescarga puede causar da\u00f1os SEI, conducir a la atenuaci\u00f3n de la capacidad, la oxidaci\u00f3n de la l\u00e1mina de Cu, e incluso la formaci\u00f3n de ramas de cristal de Cu.<\/p><h2 id=\"Battery_failure_reasons_of_other_aspects\">Razones de fallo de la bater\u00eda de otros aspectos<\/h2><p>Debido a la baja conductividad intr\u00ednseca del LiFePO4, la forma y el tama\u00f1o del propio material, as\u00ed como la influencia del conductor y el aglutinante son f\u00e1ciles de mostrar. Gaberscek et al. analizaron los dos factores contradictorios del tama\u00f1o y el recubrimiento de carbono y descubrieron que la impedancia del electrodo de LiFePO4 s\u00f3lo estaba relacionada con el tama\u00f1o medio de las part\u00edculas.<\/p><p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-28571 size-full\" src=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/What-causes-a-battery-failure-LiFePO4-battery-failure-reasons.jpg\" alt=\"\u00bfCu\u00e1les son las causas del fallo de una bater\u00eda LiFePO4?\" width=\"1000\" height=\"750\" srcset=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/What-causes-a-battery-failure-LiFePO4-battery-failure-reasons.jpg 1000w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/What-causes-a-battery-failure-LiFePO4-battery-failure-reasons-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/What-causes-a-battery-failure-LiFePO4-battery-failure-reasons-768x576.jpg 768w, https:\/\/www.takomabattery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/What-causes-a-battery-failure-LiFePO4-battery-failure-reasons-600x450.jpg 600w\" sizes=\"(max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/p><p>El defecto anti-posici\u00f3n (Fe ocupa la posici\u00f3n Li) en LiFePO4 tendr\u00e1 cierta influencia en el rendimiento de la bater\u00eda: debido a que la transmisi\u00f3n del ion litio en LiFePO4 es unidimensional, este defecto dificultar\u00e1 la transmisi\u00f3n del ion litio; Este defecto tambi\u00e9n causa la inestabilidad de la estructura LiFePO4 debido a la repulsi\u00f3n electrost\u00e1tica extra introducida por el alto estado.<\/p><p>El LiFePO4 con part\u00edculas grandes no puede ser completamente delitiado al final de la carga; el LiFePO4 nanoestructurado puede reducir el defecto de desorientaci\u00f3n, pero puede causar autodescarga debido a su alta energ\u00eda superficial.<\/p><p>En la actualidad, el PVDF es el aglutinante m\u00e1s utilizado, que presenta algunas desventajas como la posible reacci\u00f3n a alta temperatura, la disoluci\u00f3n en soluci\u00f3n no hidrolizada y la insuficiente flexibilidad, lo que influye en cierta medida en la p\u00e9rdida de capacidad y el acortamiento de la vida \u00fatil del LiFePO4.<\/p><p>Adem\u00e1s, el fluido colector, el diafragma, la composici\u00f3n del electrolito, el proceso de producci\u00f3n, los factores humanos y las vibraciones externas son motivos de fallo de la bater\u00eda y afectar\u00e1n a su rendimiento en distintos grados.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>What causes a battery failure? LiFePO4 battery failure reasons It is very important to understand the battery failure reasons and mechanism of lithium iron phosphate batteries for improving the performance of batteries and their large-scale production and use. In addition to the battery failure reasons that we as users cannot influence or change, the effects [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":28571,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","ast-disable-related-posts":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[187,151,155,177,163],"tags":[7,117,130,153],"class_list":["post-28556","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-battery-management-system","category-lithium-ion-battery-knowledge","category-lithium-iron-phosphate-battery","category-lithium-ion-battery-safety","category-rechargeable-lithium-batteries","tag-battery","tag-battery-cell","tag-lithium-battery","tag-lithium-ion-battery"],"modified_by":"tycorun666","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/28556","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=28556"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/28556\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/28571"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=28556"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=28556"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=28556"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}