Анализа и сажетак процеса старења литијумских батерија

Производња литијум-јонских батерија уско је повезан процес процеса. У целини, производња литијумских батерија укључује процес производње стубова, поступак склапања батерија и коначно убризгавање течности, заптивање, формирање и старење. У тростепеном процесу, сваки процес се може поделити на неколико кључних процеса, а сваки корак ће имати велики утицај на коначне перформансе батерије.

У процесу производње стуба, може се поделити на пет процеса: припрема гнојнице, премазивање гнојницом, ваљање стуба, сечење штапа и сушење стуба. У процесу склапања батерија, према различитим спецификацијама батерије, може се грубо поделити на намотавање, кућиште, заваривање и друге процесе. Процес убризгавања течности након завршетка монтаже укључује убризгавање и заптивање течности. Последњи је поступак формирања, старења и раздвајања капацитета у три корака. Након што се батерија произведе, батерију треба први пут активирати и стабилизовати, односно коначни процес формирања-старења-волуметријски.

1. Формирање

Концепт предформирања је пуњење и пражњење произведене литијум-јонске батерије са малом струјом. Након завршетка производње литијумске батерије, батерију је потребно напунити и испразнити малом струјом. Што се тиче сврхе преднапуњења, углавном постоје две:

1). Након што се батерија произведе, материјал електроде није у најбољем применљивом стању или су физичка својства неприкладна (на пример, честице су превелике, контакт није близу итд.) Или је сама фаза нетачна ( на пример, неке електроде негативне електроде оксида метала од механизма легуре), треба је активирати првим пуњењем и пражњењем.

2). Током првог пуњења литијумске батерије, Ли + се уклања из активног материјала позитивне електроде, а након проласка кроз електролит-дијафрагма-електролит, убацује се између слојева графитног материјала негативне електроде. У овом процесу, електрони мигрирају са позитивног на негативни пол дуж периферног круга. У овом тренутку, због ниског потенцијала литијумових јона уметнутих у графитну аноду, електрони ће прво реаговати са електролитом да би створили СЕИ филм и мало гаса.

Током овог процеса створиће се мало гаса и потрошиће се мала количина електролита. Неки произвођачи батерија ће извршити операције пражњења и пуњења батерија након овог поступка. Нарочито за ЛТО батерије ће се створити велика количина гаса и батерија ће се избочити. Дебљина прелази 10%. За графитну негативну електроду количина произведеног гаса је мала и непотребно је изводити операцију издувавања. То је зато што СЕИ филм произведен током првог процеса пуњења омета даљу реакцију електрона са електролитом и више се не производи гас. Ово је извор неповратног капацитета батерије графитног система. Иако узрокује неповратан губитак капацитета, батерију такође чини стабилном.

2. Старење

Старење се обично односи на постављање батерије након првог пуњења и формирања након што се батерија склопи и убризга. Може да стари на собној температури или високој температури. Обе ове функције омогућавају стабилност својстава и састава СЕИ филма формираног након почетног пуњења и формирања и обезбеђују стабилност електрохемијских перформанси батерија. Три су главне сврхе старења:

1). Након што се батерија подвргне процесу предформирања, одређена количина СЕИ филма формираће се на графитној негативној електроди унутар батерије, али овај филм има компактну структуру и мале поре. Старење батерије на високим температурама помоћи ће структури СЕИ да се реорганизује и формира лабаве поре. Филм.

2). Напон батерије је након формирања у нестабилној фази, а њен напон је нешто већи од стварног напона. Сврха старења је да његов напон постане тачнији и стабилнији.

3). Стављање батерије на високу температуру или нормалну температуру на одређено време може осигурати да се електролит може у потпуности инфилтрирати у стубове, што је корисно за стабилност перформанси батерије.

Процес формирања и старења батерије је неопходан. У стварној производњи, поступак пуњења и пражњења батерије одабире се према систему материјала и структурном систему батерије, али формирање батерије мора бити напуњено и испражњено у условима слабе струје. Након ова два кључна процеса, стабилизована батерија се дели на капацитет, а батерија се може ослободити након паковања и других процеса.