{"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\/fr\/what-causes-a-battery-failure-lifepo4-battery-failure-reasons\/","title":{"rendered":"Quelles sont les causes de la d\u00e9faillance d'une batterie ? Raisons de la d\u00e9faillance d'une batterie 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\">Quelles sont les causes de la d\u00e9faillance d'une batterie ? Raisons de la d\u00e9faillance d'une batterie 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>Il est tr\u00e8s important de comprendre les raisons et le m\u00e9canisme de d\u00e9faillance des batteries au phosphate de fer lithi\u00e9 pour am\u00e9liorer les performances des batteries et leur production et utilisation \u00e0 grande \u00e9chelle. Outre les raisons de la d\u00e9faillance des batteries que nous ne pouvons pas influencer ou modifier en tant qu'utilisateurs, les effets des conditions de stockage, du recyclage, de la surcharge et de la surd\u00e9charge en tant que raisons de la d\u00e9faillance des batteries sont examin\u00e9s dans cet article.<\/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\">Raisons de la d\u00e9faillance de la batterie dans le processus de mise en rayon<\/a><\/li><li><a href=\"#Battery_failure_reasons_of_cycling_use\">D\u00e9faillance de la batterie pour cause d'utilisation cyclique<\/a><\/li><li><a href=\"#Battery_failure_reasons_of_charging_and_discharging_process\">Raisons de la d\u00e9faillance de la batterie lors des processus de charge et de d\u00e9charge<\/a><\/li><li><a href=\"#Battery_failure_reasons_of_other_aspects\">Raisons de la d\u00e9faillance de la batterie et autres aspects<\/a><\/li><\/ol><\/div><h2 id=\"Battery_failure_reasons_of_shelving_process\">Raisons de la d\u00e9faillance de la batterie dans le processus de mise en rayon<\/h2><p>Pendant la dur\u00e9e de vie du <a href=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/fr\/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;\">batterie d'alimentation<\/span><\/span><\/a>Apr\u00e8s une longue p\u00e9riode de stockage, les performances de la batterie diminuent, ce qui se traduit g\u00e9n\u00e9ralement par une augmentation de la r\u00e9sistance interne, une r\u00e9duction de la tension et une diminution de la capacit\u00e9 de d\u00e9charge.<\/p><p>De nombreux facteurs sont \u00e0 l'origine de la d\u00e9gradation des performances des batteries, parmi lesquels la temp\u00e9rature, l'\u00e9tat de charge et le temps sont les facteurs d'influence les plus \u00e9vidents.<\/p><p>Kassema et al. ont analys\u00e9 le vieillissement de la batterie de puissance LiFePO4 dans diff\u00e9rentes conditions d'entreposage, son m\u00e9canisme de vieillissement a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9 comme \u00e9tant principalement d\u00fb aux effets secondaires des \u00e9lectrodes positives et n\u00e9gatives et de l'\u00e9lectrolyte (par rapport aux effets secondaires de l'anode, l'effet secondaire de l'anode en graphite est plus important, et il s'agit principalement du solvant de d\u00e9composition, de la croissance du film SEI) qui consomme des ions lithium r\u00e9actifs, l'augmentation de l'imp\u00e9dance de l'ensemble de la batterie \u00e9tant simultan\u00e9e.\u00a0<\/p><p>La perte d'ions lithium actifs entra\u00eene le vieillissement des batteries. En outre, la perte de capacit\u00e9 de la batterie LiFePO4 augmente de mani\u00e8re significative avec l'augmentation de la temp\u00e9rature de stockage. En revanche, le degr\u00e9 de perte de capacit\u00e9 est plus faible avec l'augmentation de l'\u00e9tat de charge de stockage.<\/p><p>Grolleau et al. sont \u00e9galement parvenus \u00e0 la m\u00eame conclusion : La temp\u00e9rature de stockage est l'une des causes de d\u00e9faillance des batteries LiFePO4, et elle a un impact plus important sur le vieillissement de la batterie LiFePO4, suivie par l'\u00e9tat de charge du stockage. Ils ont propos\u00e9 un mod\u00e8le simple permettant de pr\u00e9dire la perte de capacit\u00e9 des batteries LiFePO4 en fonction de facteurs li\u00e9s \u00e0 la dur\u00e9e de stockage (temp\u00e9rature et \u00e9tat de charge).<\/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 temp\u00e9rature de stockage est l&#039;une des causes de d\u00e9faillance des batteries LiFePO4, et elle a un impact plus important sur le vieillissement de la batterie LiFePO4, suivie par l&#039;\u00e9tat de charge du stockage.\" 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>Dans un certain \u00e9tat SOC, avec l'augmentation du temps de stockage, le lithium dans le graphite diffuse vers le bord et forme un complexe avec l'\u00e9lectrolyte et les \u00e9lectrons, ce qui entra\u00eene une augmentation de la proportion d'ions lithium irr\u00e9versibles, un SEI plus \u00e9pais et une conductivit\u00e9 \u00e9lectrique r\u00e9duite. L'augmentation de la r\u00e9sistance et la r\u00e9duction de l'activit\u00e9 de la surface de l'\u00e9lectrode se combinent pour constituer les raisons de la d\u00e9faillance de la batterie.<\/p><p>La calorim\u00e9trie diff\u00e9rentielle \u00e0 balayage n'a d\u00e9tect\u00e9 aucune r\u00e9action entre LiFePO4 et diff\u00e9rents \u00e9lectrolytes (LiBF4, LiAsF6 ou LiPF6), que ce soit \u00e0 l'\u00e9tat de charge ou de d\u00e9charge, dans la plage de temp\u00e9rature allant de la temp\u00e9rature ambiante \u00e0 85\u2103.<\/p><p>Cependant, LiFePO4 montre encore une certaine r\u00e9activit\u00e9 apr\u00e8s avoir \u00e9t\u00e9 immerg\u00e9 dans l'\u00e9lectrolyte LiPF6 pendant une longue p\u00e9riode : en raison de la vitesse tr\u00e8s lente de formation de l'interface, il n'y a toujours pas de film de passivation \u00e0 la surface de LiFePO4 pour emp\u00eacher une nouvelle r\u00e9action avec l'\u00e9lectrolyte apr\u00e8s avoir \u00e9t\u00e9 immerg\u00e9 pendant un mois.<\/p><p>En cas de stockage, les mauvaises conditions de stockage (temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e et \u00e9tat de charge \u00e9lev\u00e9) augmentent le degr\u00e9 d'autod\u00e9charge de la batterie LiFePO4, devenant ainsi les principales causes de d\u00e9faillance de la batterie.<\/p><h2 id=\"Battery_failure_reasons_of_cycling_use\">D\u00e9faillance de la batterie pour cause d'utilisation cyclique<\/h2><p>Les batteries sont g\u00e9n\u00e9ralement exothermiques pendant leur utilisation, la temp\u00e9rature est donc importante. En outre, l'\u00e9tat de la route, la m\u00e9thode d'utilisation, la temp\u00e9rature ambiante, etc. peuvent \u00eatre \u00e0 l'origine de la d\u00e9faillance de la batterie.<\/p><p>Quant \u00e0 la perte de capacit\u00e9 de la batterie LiFePO4 au cours du cycle, on pense g\u00e9n\u00e9ralement qu'elle est caus\u00e9e par la perte d'ions lithium actifs. L'\u00e9tude de Dubarry et al. montre que le vieillissement de la batterie LiFePO4 au cours de son cycle passe principalement par un processus de croissance complexe de consommation du film SEI d'ions lithium actifs.<\/p><p>Dans ce processus, la perte d'ions lithium actifs r\u00e9duit directement le taux de r\u00e9tention de la capacit\u00e9 de la batterie. La croissance continue du film SEI, d'une part, provoque l'augmentation de l'imp\u00e9dance de polarisation de la batterie et, d'autre part, l'activit\u00e9 \u00e9lectrochimique de l'anode en graphite sera partiellement inactiv\u00e9e si l'\u00e9paisseur du film SEI est trop importante.<\/p><p>Pendant le cycle \u00e0 haute temp\u00e9rature, le Fe2+ dans le LiFePO4 se dissout dans une certaine mesure. Bien que la quantit\u00e9 de Fe2+ dissoute n'ait pas d'effet \u00e9vident sur la capacit\u00e9 de l'\u00e9lectrode positive, la dissolution de Fe2+ et la pr\u00e9cipitation de Fe dans l'\u00e9lectrode n\u00e9gative en graphite joueront un r\u00f4le catalytique dans la croissance du film SEI.<\/p><p>Tan a analys\u00e9 quantitativement o\u00f9 la perte d'ions lithium actifs se produisait et \u00e0 quelle \u00e9tape, et a constat\u00e9 que la majeure partie de la perte d'ions lithium actifs se produisait \u00e0 la surface de l'anode en graphite, en particulier dans le cycle \u00e0 haute temp\u00e9rature, c'est-\u00e0-dire que la perte de capacit\u00e9 dans le cycle \u00e0 haute temp\u00e9rature est plus rapide.<\/p><p>Trois m\u00e9canismes diff\u00e9rents de destruction et de r\u00e9paration du film SEI sont r\u00e9sum\u00e9s : (1) l'\u00e9lectron dans l'anode de graphite r\u00e9duit les ions lithium \u00e0 travers le film SEI ; (2) la dissolution et la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration de certains composants du film SEI ; (3) la rupture du film SEI caus\u00e9e par le changement de volume de l'anode de graphite.<\/p><p>Outre la perte d'ions lithium r\u00e9actifs, les mat\u00e9riaux de la cathode et de l'anode se d\u00e9t\u00e9riorent au cours de l'utilisation cyclique. Des fissures se produisent dans l'\u00e9lectrode LiFePO4 au cours de l'utilisation cyclique, ce qui entra\u00eene une polarisation accrue de l'\u00e9lectrode et une diminution de la conductivit\u00e9 \u00e9lectrique entre le mat\u00e9riau actif et l'agent conducteur ou le collecteur.<\/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=\"Outre la perte d&#039;ions lithium r\u00e9actifs, les mat\u00e9riaux de la cathode et de l&#039;anode se d\u00e9t\u00e9riorent au cours de l&#039;utilisation du cyclage\" 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 a utilis\u00e9 la microscopie \u00e0 r\u00e9sistance \u00e9tendue \u00e0 balayage (SSRM) pour \u00e9tudier de mani\u00e8re semi-quantitative les changements de LiFePO4 apr\u00e8s vieillissement. Il a constat\u00e9 que le grossissement des nanoparticules de LiFePO4 et les s\u00e9diments de surface g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par certaines r\u00e9actions chimiques conduisaient ensemble \u00e0 l'augmentation de l'imp\u00e9dance de l'\u00e9lectrode positive de LiFePO4.<\/p><p>En outre, la diminution de la surface active caus\u00e9e par la perte de mati\u00e8re active en graphite et le d\u00e9capage lamellaire de l'\u00e9lectrode en graphite sont \u00e9galement consid\u00e9r\u00e9s comme des causes de d\u00e9faillance de la batterie. L'instabilit\u00e9 de l'anode en graphite entra\u00eenera l'instabilit\u00e9 du film SEI et favorisera la consommation d'ions lithium actifs.<\/p><p>Le taux de d\u00e9charge \u00e9lev\u00e9 de la batterie peut fournir une grande puissance au v\u00e9hicule \u00e9lectrique, c'est-\u00e0-dire que plus le taux de d\u00e9charge de la batterie est \u00e9lev\u00e9, meilleures sont les performances d'acc\u00e9l\u00e9ration du v\u00e9hicule \u00e9lectrique. Les r\u00e9sultats de Kim et al. montrent que le m\u00e9canisme de vieillissement de l'\u00e9lectrode positive de LiFePO4 est diff\u00e9rent de celui de l'\u00e9lectrode n\u00e9gative en graphite : avec l'augmentation du taux de d\u00e9charge, la perte de capacit\u00e9 de l'\u00e9lectrode positive augmente consid\u00e9rablement par rapport \u00e0 celle de l'\u00e9lectrode n\u00e9gative.<\/p><p>La perte de <span style=\"color: #0000ff;\"><a style=\"color: #0000ff;\" href=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/fr\/what-is-ternary-lithium-battery\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span>capacit\u00e9 de la batterie<\/span><\/span><\/a><\/span> \u00e0 faible cycle de puissance est principalement due \u00e0 la consommation d'ions lithium r\u00e9actifs \u00e0 l'\u00e9lectrode n\u00e9gative, tandis que la perte de puissance \u00e0 cycle de puissance \u00e9lev\u00e9 est due \u00e0 l'augmentation de l'imp\u00e9dance de l'\u00e9lectrode positive.<\/p><p>Bien que la profondeur de d\u00e9charge dans l'utilisation de la batterie n'affecte pas la perte de capacit\u00e9, elle affecte la perte de puissance : la vitesse de la perte de puissance augmente avec l'augmentation de la profondeur de d\u00e9charge, ce qui est directement li\u00e9 \u00e0 l'augmentation de l'imp\u00e9dance du film SEI et de l'imp\u00e9dance de l'ensemble de la batterie.<\/p><p>Bien que l'influence de la limite sup\u00e9rieure de la tension de charge sur la d\u00e9faillance de la batterie ne soit pas \u00e9vidente par rapport \u00e0 la perte d'ions lithium actifs, une limite sup\u00e9rieure de la tension de charge trop basse ou trop \u00e9lev\u00e9e augmentera l'imp\u00e9dance interfaciale de l'\u00e9lectrode LiFePO4 :<\/p><p>Le film de passivation ne peut pas \u00eatre form\u00e9 correctement \u00e0 une limite de tension sup\u00e9rieure basse, tandis qu'une limite de tension sup\u00e9rieure \u00e9lev\u00e9e entra\u00eenera une d\u00e9composition oxydative de l'\u00e9lectrolyte et la formation de produits \u00e0 faible conductivit\u00e9 \u00e0 la surface de l'\u00e9lectrode LiFePO4.<\/p><p>La capacit\u00e9 de d\u00e9charge de la batterie LiFePO4 diminue rapidement \u00e0 mesure que la temp\u00e9rature baisse, principalement en raison de la diminution de la conductivit\u00e9 ionique et de l'augmentation de l'imp\u00e9dance interfaciale. En \u00e9tudiant respectivement l'\u00e9lectrode positive de LiFePO4 et l'\u00e9lectrode n\u00e9gative de graphite, Li a d\u00e9couvert que les principaux facteurs de contr\u00f4le limitant les performances \u00e0 basse temp\u00e9rature de l'\u00e9lectrode positive et de l'\u00e9lectrode n\u00e9gative sont diff\u00e9rents.<\/p><p>La r\u00e9duction de la conductivit\u00e9 ionique de l'\u00e9lectrode positive de LiFePO4 est dominante, tandis que l'augmentation de l'imp\u00e9dance d'interface de la cathode en graphite en est la principale raison.<\/p><p>La d\u00e9gradation de l'\u00e9lectrode LiFePO4 et de l'anode en graphite ainsi que la croissance continue du film SEI sont des causes de d\u00e9faillance de la batterie \u00e0 diff\u00e9rents degr\u00e9s. Outre l'\u00e9tat de la route, la temp\u00e9rature ambiante et d'autres facteurs incontr\u00f4lables qui peuvent \u00eatre \u00e0 l'origine de la d\u00e9faillance de la batterie, l'utilisation normale de la batterie est \u00e9galement tr\u00e8s importante, notamment la tension de charge appropri\u00e9e, la profondeur de d\u00e9charge appropri\u00e9e, 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 d\u00e9gradation de l&#039;\u00e9lectrode LiFePO4 et de l&#039;anode en graphite et la croissance continue du film SEI sont des causes de d\u00e9faillance de la batterie \u00e0 diff\u00e9rents degr\u00e9s.\" 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\">Raisons de la d\u00e9faillance de la batterie lors des processus de charge et de d\u00e9charge<\/h2><p>Au cours de l'utilisation de la batterie, il est in\u00e9vitable qu'il y ait une surcharge et, dans une moindre mesure, une d\u00e9charge excessive. La chaleur d\u00e9gag\u00e9e lors de la surcharge ou de la d\u00e9charge excessive a tendance \u00e0 s'accumuler dans la batterie, ce qui augmente encore la temp\u00e9rature de la batterie, affecte sa dur\u00e9e de vie et accro\u00eet le risque d'incendie ou d'explosion de la batterie.<\/p><p>M\u00eame dans des conditions de charge et de d\u00e9charge normales, \u00e0 mesure que le nombre de cycles augmente, l'incoh\u00e9rence de la capacit\u00e9 des cellules individuelles du syst\u00e8me de batterie s'accro\u00eet, et la batterie ayant la capacit\u00e9 la plus faible subit \u00e9galement le processus de charge et de surd\u00e9charge.<\/p><p>Bien que la stabilit\u00e9 thermique de la batterie LiFePO4 soit la meilleure par rapport \u00e0 d'autres batteries, elle n'en est pas moins importante.<a href=\"https:\/\/www.takomabattery.com\/fr\/how-many-types-of-lithium-batteries-are-there\/\"><span style=\"text-decoration: underline;\"><span style=\"color: #0000ff; text-decoration: underline;\"> types de piles au lithium<\/span><\/span><\/a>\u00a0dans diff\u00e9rentes conditions de charge, la surcharge peut \u00e9galement entra\u00eener des risques dangereux dans l'utilisation de la batterie d'alimentation LiFePO4.<\/p><p>En \u00e9tat de surcharge, le solvant de l'\u00e9lectrolyte organique est plus enclin \u00e0 la d\u00e9composition oxydative, et le solvant organique couramment utilis\u00e9, le carbonate d'\u00e9thyl\u00e8ne (EC), subira de pr\u00e9f\u00e9rence une d\u00e9composition oxydative \u00e0 la surface de l'\u00e9lectrode positive. En raison du tr\u00e8s faible potentiel d'incorporation du lithium (par rapport au potentiel du lithium) de l'anode en graphite, il y a un grand risque de pr\u00e9cipitation du lithium dans l'anode en graphite.<\/p><p>L'une des principales causes de d\u00e9faillance des batteries en cas de surcharge est le court-circuit interne caus\u00e9 par les dendrites de lithium qui percent le diaphragme. Lu et al. ont analys\u00e9 le m\u00e9canisme de d\u00e9faillance du placage de lithium sur la surface de l'anode en graphite caus\u00e9 par la surcharge.<\/p><p>Les r\u00e9sultats montrent que la structure globale de l'anode en graphite ne change pas, mais il y a des dendrites de lithium et l'\u00e9mergence d'un film de surface, le lithium et le film de surface caus\u00e9 par la r\u00e9action de l'\u00e9lectrolyte augmente, non seulement consomme plus de lithium actif, mais rend \u00e9galement plus difficile la diffusion du lithium vers l'anode en graphite, \u00e0 son tour, il favorisera davantage le lithium dans le d\u00e9p\u00f4t de surface de la cathode, ce qui r\u00e9duit encore la capacit\u00e9 et l'efficacit\u00e9 coulombienne.<\/p><p>En outre, les impuret\u00e9s m\u00e9talliques (en particulier le Fe) sont g\u00e9n\u00e9ralement consid\u00e9r\u00e9es comme l'une des principales causes de d\u00e9faillance des batteries. Xu et al. ont \u00e9tudi\u00e9 syst\u00e9matiquement le m\u00e9canisme de d\u00e9faillance de la batterie LiFePO4 en cas de surcharge. Les r\u00e9sultats montrent que la REDOX du Fe dans le cycle de surcharge\/d\u00e9charge est th\u00e9oriquement possible, et le m\u00e9canisme de r\u00e9action est donn\u00e9 :<\/p><p>En cas de surcharge, le Fe est d'abord oxyd\u00e9 en Fe2+, qui est \u00e0 son tour oxyd\u00e9 en Fe3+, puis Fe2+ et Fe3+ diffusent du c\u00f4t\u00e9 positif vers le c\u00f4t\u00e9 n\u00e9gatif, Fe3+ est finalement r\u00e9duit en Fe2+, et Fe2+ est \u00e0 nouveau r\u00e9duit pour former du 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=\"En outre, les impuret\u00e9s m\u00e9talliques (en particulier le fer) sont g\u00e9n\u00e9ralement consid\u00e9r\u00e9es comme l&#039;une des principales causes de d\u00e9faillance des batteries\" 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>Au cours du cycle de surcharge\/d\u00e9charge, des dendrites de Fe se formeront simultan\u00e9ment aux p\u00f4les positif et n\u00e9gatif, ce qui aura pour effet de percer le diaphragme et de former un pont de Fe, entra\u00eenant un micro-court-circuit de la batterie. Le ph\u00e9nom\u00e8ne \u00e9vident du micro-court-circuit de la batterie est l'augmentation continue de la temp\u00e9rature apr\u00e8s la surcharge.<\/p><p>Pendant la surd\u00e9charge, le potentiel de l'\u00e9lectrode n\u00e9gative augmente rapidement, ce qui entra\u00eene la destruction du film SEI \u00e0 la surface de l'\u00e9lectrode n\u00e9gative (la partie du film SEI riche en compos\u00e9s inorganiques est plus facilement oxyd\u00e9e), ce qui entra\u00eene une d\u00e9composition suppl\u00e9mentaire de l'\u00e9lectrolyte, d'o\u00f9 une perte de capacit\u00e9.<\/p><p>Plus important encore, l'oxydation de la feuille de Cu du collecteur n\u00e9gatif se produit. Yang et al. ont d\u00e9tect\u00e9 du Cu2O, le produit d'oxydation de la feuille de Cu, dans le film SEI de l'\u00e9lectrode n\u00e9gative, ce qui augmenterait la r\u00e9sistance interne de la batterie et conduirait \u00e0 une perte de capacit\u00e9 de la batterie.<\/p><p>He et al. ont \u00e9tudi\u00e9 en d\u00e9tail le processus de surd\u00e9charge de la batterie LiFePO4, et les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que la feuille de Cu du collecteur n\u00e9gatif pouvait \u00eatre oxyd\u00e9e en Cu+ pendant la surd\u00e9charge, et que Cu+ pouvait ensuite \u00eatre oxyd\u00e9 en Cu2+.<\/p><p>Ensuite, ils se diffusent vers l'\u00e9lectrode positive, o\u00f9 une r\u00e9action de r\u00e9duction peut se produire, de sorte que des dendritiques de cristaux de Cu se forment du c\u00f4t\u00e9 de l'\u00e9lectrode positive et perforent le diaphragme. En raison d'un microcircuit interne de la batterie et d'une d\u00e9charge excessive, la temp\u00e9rature de la batterie continue d'augmenter.<\/p><p>La surcharge de la batterie LiFePO4 peut entra\u00eener la d\u00e9composition de l'oxyg\u00e8ne liquide \u00e9lectrolytique, la formation de dendrites de lithium et de Fe. La surd\u00e9charge peut causer des dommages SEI, entra\u00eener une r\u00e9duction de la capacit\u00e9, l'oxydation de la feuille de Cu et m\u00eame la formation de branches de cristaux de Cu.<\/p><h2 id=\"Battery_failure_reasons_of_other_aspects\">Raisons de la d\u00e9faillance de la batterie et autres aspects<\/h2><p>En raison de la faible conductivit\u00e9 intrins\u00e8que du LiFePO4, la forme et la taille du mat\u00e9riau lui-m\u00eame, ainsi que l'influence du conducteur et du liant sont faciles \u00e0 mettre en \u00e9vidence. Gaberscek et al. ont examin\u00e9 les deux facteurs contradictoires que sont la taille et l'enrobage de carbone et ont constat\u00e9 que l'imp\u00e9dance de l'\u00e9lectrode LiFePO4 n'\u00e9tait li\u00e9e qu'\u00e0 la taille moyenne des particules.<\/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=\"Quelles sont les causes de la d\u00e9faillance d&#039;une batterie 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>Le d\u00e9faut d'anti-position (Fe occupe la position Li) dans LiFePO4 aura une certaine influence sur les performances de la batterie : comme la transmission de l'ion lithium dans LiFePO4 est unidimensionnelle, ce d\u00e9faut entravera la transmission de l'ion lithium ; ce d\u00e9faut provoque \u00e9galement l'instabilit\u00e9 de la structure LiFePO4 en raison de la r\u00e9pulsion \u00e9lectrostatique suppl\u00e9mentaire introduite par l'\u00e9tat \u00e9lev\u00e9.<\/p><p>Le LiFePO4 avec de grosses particules ne peut pas \u00eatre compl\u00e8tement d\u00e9charg\u00e9 \u00e0 la fin de la charge ; le LiFePO4 nanostructur\u00e9 peut r\u00e9duire le d\u00e9faut de d\u00e9sorientation, mais peut provoquer une autod\u00e9charge en raison de son \u00e9nergie de surface \u00e9lev\u00e9e.<\/p><p>Actuellement, le PVDF est le liant le plus couramment utilis\u00e9, mais il pr\u00e9sente certains inconv\u00e9nients tels qu'une r\u00e9action possible \u00e0 haute temp\u00e9rature, une dissolution dans une solution non hydrolys\u00e9e et une flexibilit\u00e9 insuffisante, ce qui a une certaine influence sur la perte de capacit\u00e9 et la r\u00e9duction de la dur\u00e9e de vie du LiFePO4.<\/p><p>En outre, le liquide collecteur, le diaphragme, la composition de l'\u00e9lectrolyte, le processus de production, les facteurs humains, les vibrations externes sont autant de causes de d\u00e9faillance de la batterie et affectent ses performances \u00e0 des degr\u00e9s divers.<\/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. 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