Analyse og resumé af dannelse af aldring af lithiumbatterier

Produktionen af ​​lithium-ion-batterier er en tæt forbundet proces af procestrin. I det store og hele inkluderer produktionen af ​​lithiumbatterier produktion af polstykke, samleproces af batteri og den sidste væskeindsprøjtning, forsegling, dannelse og ældningsproces. I tretrinsprocessen kan hver proces opdeles i flere nøgleprocesser, og hvert trin har stor indflydelse på batteriets endelige ydeevne.

I fremstillingen af ​​polstykket kan den opdeles i fem processer: gylleforberedelse, gyllebelægning, polstykkevalsning, polskæring og polstykke tørring. I henhold til de forskellige batterispecifikationer kan batterimonteringsprocessen groft opdeles i vikling, beklædning, svejsning og andre processer. Væskeinjektionsprocessen, når samlingen er afsluttet, inkluderer væskeinjektion og forsegling. Den sidste er den tretrins proces med batteridannelse, aldring og kapacitetsadskillelse. Efter at batteriet er fremstillet, skal batteriet pre-aktiveres og stabiliseres for første gang, det vil sige den endelige dannelse-aldring-volumetriske proces.

1. Dannelse

Konceptet med præformation er at oplade og aflade det fremstillede lithium-ion-batteri med en lille strøm. Når produktionen af ​​lithiumbatteriet er afsluttet, skal batteriet oplades og aflades med en lille strøm. Med hensyn til formålet med foropladning er der hovedsagelig to:

1). Når batteriet er fremstillet, er elektrodematerialet ikke i den bedste anvendelige tilstand, eller de fysiske egenskaber er upassende (for eksempel er partiklerne for store, kontakten er ikke tæt osv.), Eller selve fasen er forkert ( for eksempel nogle metaloxid-negative elektroder af legeringsmekanisme), skal det aktiveres ved den første opladning og afladning.

2). Under den første opladning af lithiumbatteriet fjernes Li + fra det aktive materiale i den positive elektrode, og efter at have passeret gennem elektrolytmembranelektrolytten indsættes det mellem lagene af det negative elektrodegrafitmateriale. I denne proces migrerer elektroner fra den positive pol til den negative pol langs det perifere kredsløb. På dette tidspunkt vil elektronerne først reagere med elektrolytten for at generere SEI-film og noget gas på grund af det lave potentiale af lithiumioner, der er indsat i grafitanoden.

Under denne proces genereres noget gas, og der forbruges en lille mængde elektrolyt. Nogle batteriproducenter udfører batteriudstødnings- og genopfyldningsoperationer efter denne proces. Især for LTO-batterier genereres en stor mængde gas, og batteriet bukker ud. Tykkelsen overstiger 10%. For den grafitnegative elektrode er mængden af ​​produceret gas lille, og det er unødvendigt at udføre den udmattende operation. Dette skyldes, at SEI-filmen, der produceres under den første ladningsproces, forhindrer den yderligere reaktion af elektroner med elektrolytten, og der produceres ikke mere gas. Dette er kilden til det irreversible kapacitet af grafitsystembatteriet. Selvom det forårsager uopretteligt kapacitetstab, gør det også batteriet stabilt.

2. Aldring

Aldring henviser generelt til placeringen af ​​batteriet efter den første genopladning og dannelse, efter at batteriet er samlet og indsprøjtet. Det kan ældes ved stuetemperatur eller høj temperatur. Begge disse funktioner er at gøre egenskaberne og sammensætningen af ​​SEI-filmen dannet efter den første opladning og dannelse mere stabil og sikre stabilitet i elektrokemisk ydeevne. Der er tre hovedformål med aldring:

1). Efter at batteriet har gennemgået forformningsprocessen, dannes der en vis mængde SEI-film på den grafitnegative elektrode inde i batteriet, men denne film har en kompakt struktur og små porer. Ældningen af ​​batteriet ved høje temperaturer vil hjælpe SEI-strukturen med at omorganisere og danne løse porer. Filmen.

2). Batteriets spænding er i et ustabilt trin efter dannelsen, og dets spænding er lidt højere end den reelle spænding. Formålet med ældning er at gøre spændingen mere nøjagtig og stabil.

3). Placering af batteriet ved høj temperatur eller normal temperatur i en periode kan sikre, at elektrolytten helt kan infiltrere polstykkerne, hvilket er gavnligt for stabiliteten af ​​batteriets ydeevne.

Dannelse og ældning af batteriet er uundværlig. I den faktiske produktion vælges opladning og afladning af batteriet i henhold til materialets system og strukturelle system på batteriet, men dannelsen af ​​batteriet skal oplades og aflades under lave strømforhold. Efter disse to nøgleprocesser opdeles det stabiliserede batteri i kapacitet, og batteriet kan frigøres efter emballering og andre processer.