उत्पादन प्रक्रिया में,कार्मिक, उपकरण, कच्चा माल, तरीकों, औरपर्यावरणलिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी के उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक हैं, जिनमें से कार्मिक और उपकरण प्रबंधन की श्रेणी से संबंधित हैं, इसलिए हम मुख्य रूप से अंतिम तीन प्रभावित करने वाले कारकों पर चर्चा करते हैं।
इलेक्ट्रोड सक्रिय पदार्थ में अशुद्धियों के कारण
LiFePO4 के संश्लेषण के दौरान, Fe2P, Fe, और Fe4(P2O7)3 जैसी अशुद्धियों की सूक्ष्म मात्रा होती है, जो ऋणात्मक इलेक्ट्रोड सतह पर कम हो सकती है और विभाजक को छेदकर आंतरिक शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकती है।
लंबे समय तक हवा के संपर्क में रहने से LiFePO4 नमी के कारण खराब हो सकता है, और उम्र बढ़ने का तंत्र इस प्रकार है। उम्र बढ़ने के शुरुआती चरणों में, सामग्री की सतह पर एक गैर-क्रिस्टलीय फॉस्फेट आयरन बनता है, जो संरचना और संरचना में LiFePO4(OH) के समान होता है। जैसे-जैसे OH आयन अंतर्निहित होते हैं, LiFePO4 धीरे-धीरे खपत होता है, जिसके परिणामस्वरूप आयतन में वृद्धि होती है। फिर, पुनःक्रिस्टलीकरण धीरे-धीरे LiFePO4(OH) बनाता है।
इस बीच, LiFePO4 में अशुद्धियाँ, जैसे Li3PO2, विद्युत रासायनिक निष्क्रियता प्रदर्शित करती हैं। ग्रेफाइट नेगेटिव इलेक्ट्रोड में अशुद्धता की मात्रा जितनी अधिक होगी, अशुद्धियों के कारण अपरिवर्तनीय क्षमता हानि उतनी ही अधिक होगी (प्रतिवर्ती क्षमता हानि जितनी कम होगी)।
गठन विधि के कारण
सक्रिय लिथियम आयनों की अपरिवर्तनीय हानि सबसे पहले ठोस इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस फ़िल्म (SEl फ़िल्म) के निर्माण के दौरान खपत किए गए लिथियम आयनों में परिलक्षित होती है। यह पाया गया कि निर्माण तापमान बढ़ाने से अधिक अपरिवर्तनीय लिथियम आयन हानि होगी, क्योंकि निर्माण तापमान बढ़ाने पर SEl फ़िल्म में अकार्बनिक घटकों का अनुपात बढ़ जाएगा, और कार्बनिक घटक ROCOLi से अकार्बनिक घटक LiCO में परिवर्तन प्रक्रिया के दौरान निकलने वाली गैस SEI फ़िल्म में अधिक दोष पैदा करेगी।
इन दोषों के माध्यम से घुलने वाले लिथियम आयन बड़ी संख्या में ग्रेफाइट के नकारात्मक इलेक्ट्रोड में समाहित हो जाएंगे। गठन के दौरान, छोटे करंट चार्जिंग द्वारा बनाई गई SEl फिल्म की संरचना और मोटाई एक समान होती है, लेकिन यह समय लेने वाली होती है। उच्च धारा चार्जिंग से अधिक साइड रिएक्शन होंगे, जिसके परिणामस्वरूप अपरिवर्तनीय लिथियम आयन हानि होगी, नकारात्मक इंटरफ़ेस प्रतिबाधा भी बढ़ेगी, लेकिन समय की बचत होगी। अब सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला गठन मोड छोटा करंट स्थिर करंट - बड़ा करंट स्थिर करंट और वोल्टेज है, ताकि दोनों के फायदे को ध्यान में रखा जा सके।
इलेक्ट्रोकेमिकल विधि से यह भी साबित होता है कि बैटरी की सक्रियता SEI फिल्म की स्थिरता को प्रभावित करती है। SEI फिल्म की स्थिरता जितनी अधिक होगी, बैटरी की स्व-निर्वहन दर उतनी ही कम होगी।
उत्पादन वातावरण में पानी के कारण
वास्तविक उत्पादन में, बैटरी अनिवार्य रूप से हवा के संपर्क में आएगी, क्योंकि सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री ज्यादातर माइक्रोन या नैनोमीटर कण होते हैं, और इलेक्ट्रोलाइट में विलायक अणुओं में बड़े इलेक्ट्रोनगेटिव कार्बोक्सिल समूह और मेटास्टेबल कार्बन-कार्बन डबल बॉन्ड होते हैं, जो हवा में पानी को अवशोषित करना आसान होता है।
इलेक्ट्रोलाइट (विशेष रूप से LiPF6) में पानी के अणुओं और लिथियम लवणों के बीच प्रतिक्रिया न केवल इलेक्ट्रोलाइट को नष्ट करती है (PF5 बनाने के लिए अपघटन), बल्कि अम्लीय पदार्थ HF भी बनाती है। PF5 और HF SEI फिल्म को नष्ट कर देंगे, और HF LifePO4 सक्रिय पदार्थों के क्षरण को भी बढ़ावा देगा। पानी के अणु लिथियम के साथ एम्बेडेड ग्रेफाइट एनोड के हिस्से को भी नष्ट कर देते हैं, जिससे SEI फिल्म के निचले हिस्से में लिथियम हाइड्रॉक्साइड नेटवर्क बन जाता है।
इलेक्ट्रोलाइट में घुली O2 के कारण
इसके अलावा, इलेक्ट्रोलाइट में घुली O2 भी LiFePO4 बैटरियों की उम्र को तेज कर देगी।
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