{"id":14404,"date":"2024-02-13T00:48:00","date_gmt":"2024-02-13T00:48:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.huntkeyenergystorage.com\/?p=14404"},"modified":"2024-02-14T03:04:54","modified_gmt":"2024-02-14T03:04:54","slug":"battery-formation","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.huntkeyenergystorage.com\/de\/battery-formation\/","title":{"rendered":"Batteriebildung - ein entscheidender Schritt in der Batterieproduktion"},"content":{"rendered":"
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Der Herstellungsprozess von Lithiumbatterien ist sehr komplex und umfasst eine Vielzahl von Verfahren. Batteriebildung<\/strong> ist eine Verbindung, die nicht ignoriert werden kann in Lieferkette f\u00fcr Lithiumbatterien<\/span><\/span><\/a>. Sie hat einen entscheidenden Einfluss auf die Leistung von Lithiumbatterien.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Definition der Batteriebildung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die Bildung von Lithiumbatterien ist die erste Batterieaufladung<\/span><\/span><\/a> Prozess, nachdem die Lithiumbatterie mit Fl\u00fcssigkeit gef\u00fcllt wurde. Dieser Prozess kann die aktiven Materialien in der Batterie aktivieren und die Lithiumbatterie aktivieren. Gleichzeitig kommt es zu einer Nebenreaktion zwischen dem Lithiumsalz und dem Elektrolyten, wobei sich auf der negativen Elektrodenseite der Lithiumbatterie ein SEI-Film (Solid Electrolyte Interface) bildet. Dieser Film kann weitere Nebenreaktionen verhindern und dadurch den Verlust von aktivem Lithium in der Lithiumbatterie verringern. Die Qualit\u00e4t der SEI hat einen gro\u00dfen Einfluss auf die Zykluslebensdauer, den anf\u00e4nglichen Kapazit\u00e4tsverlust, die Ratenleistung usw. von Lithium-Batteriezellen<\/span><\/span><\/a>.\"Batteriebildung\"<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Arten von Batteriebildungsprozessen<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Je nach den unterschiedlichen Bedingungen wie Temperatur, Stromst\u00e4rke und Fl\u00fcssigkeitseinspritz\u00f6ffnung w\u00e4hrend der Bildung von Lithiumbatterien kann der Bildungsprozess in die folgenden Kategorien unterteilt werden:<\/p>

  1. Hochtemperaturbildung:<\/strong> W\u00e4hrend des Lade- und Entladevorgangs befindet sich der Batteriekern stets in einer Umgebung mit hoher Temperatur. Hohe Temperaturen k\u00f6nnen die elektrochemische Reaktionsrate und die SEI-Filmbildungsrate erh\u00f6hen. Der gebildete SEI-Film hat eine hohe Konsistenz, ist aber locker und instabil.<\/li>
  2. Bildung bei niedrigen Temperaturen:<\/strong> W\u00e4hrend des Lade- und Entladevorgangs befindet sich der Batteriekern stets in einer Umgebung mit niedriger Temperatur. Der SEI-Film, der w\u00e4hrend des Niedrigtemperaturprozesses gebildet wird, ist dicht und stabil, aber die Reaktionsgeschwindigkeit ist langsam und die Bildungszeit ist lang.<\/li>
  3. Bildung einer gro\u00dfen Str\u00f6mung:<\/strong> W\u00e4hrend des Bildungsprozesses ist der Lade- und Entladestrom immer gr\u00f6\u00dfer, z. B. 0,5C, 1C, 2C. Ein hoher Strom kann die elektrochemische Reaktionsrate und die SEI-Filmbildungsrate erh\u00f6hen, aber die Konsistenz des gebildeten SEI-Films ist nicht hoch.\u00a0<\/li>
  4. Geringe Strombildung:<\/strong> W\u00e4hrend der Bildung ist der Lade- und Entladestrom immer kleiner, z. B. 0,02C, 0,05C. Die SEI-Schicht, die sich w\u00e4hrend des Niedrigstromprozesses bildet, ist dicht und stabil, aber die Verringerung der Reaktionsgeschwindigkeit verl\u00e4ngert die Bildungszeit.\"Arten<\/li>
  5. Offene Formation:<\/strong> W\u00e4hrend des Lade- und Entladevorgangs ist die Fl\u00fcssigkeitseinspritz\u00f6ffnung der Zelle bei normalem Druck immer offen, und das durch die elektrochemische Reaktion erzeugte Gas kann rechtzeitig entfernt werden, was die Konsistenz der SEI-Filmbildung verbessert. Die Anlage ist einfach und kosteng\u00fcnstig, erfordert aber eine lange Standzeit und hohe Luftfeuchtigkeit.<\/li>
  6. Bildung von geschlossenen L\u00f6chern:<\/strong> W\u00e4hrend des Lade- und Entladevorgangs befindet sich die Einspritz\u00f6ffnung f\u00fcr die Zellfl\u00fcssigkeit immer in einem versiegelten Zustand, und f\u00fcr den Formierungsprozess sind keine feuchten Umgebungsbedingungen erforderlich. Allerdings ist der Entstehungsprozess des Ger\u00e4ts komplex, und die Batterieh\u00fclle birgt das Risiko einer plastischen Verformung.<\/li>
  7. Bildung von Unterdruck:<\/strong> W\u00e4hrend des Lade- und Entladevorgangs wird der Batteriekern \u00fcber die Fl\u00fcssigkeitseinspritz\u00f6ffnung auf -80KPa evakuiert. Die Unterdruckbildung kann das entstehende Gas rechtzeitig beseitigen und die Stabilit\u00e4t und Konsistenz des SEI-Films gew\u00e4hrleisten. Die Ausr\u00fcstung f\u00fcr die Bildung ist jedoch komplex und erfordert eine hohe Luftdichtheit. Au\u00dferdem kommt es w\u00e4hrend des Vakuumierungsprozesses zu Elektrolytverlusten.<\/li><\/ol>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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    Auswirkungen unterschiedlicher Batteriebildungsbedingungen auf die Batterieleistung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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    Unterschiedliche Batteriebildungsbedingungen haben unterschiedliche Auswirkungen auf Batterieleistung<\/span><\/span><\/a>wird im Folgenden ausf\u00fchrlich vorgestellt:<\/p>

    Stromdichte bei der Bildung:<\/strong> Eine hohe Stromdichte und eine schnelle Bildung von Kristallkeimen f\u00fchren dazu, dass die Struktur des SEI-Films locker ist und nicht fest mit der Oberfl\u00e4che der negativen Elektrode verbunden ist. Im Gegensatz dazu ist bei niedriger Stromdichte die Geschwindigkeit der Kristallkeimbildung langsam und die Struktur des SEI-Films ist dichter. Ein SEI-Film mit einer lockeren Struktur kann jedoch mehr Elektrolyt infiltrieren, so dass die Ionenleitf\u00e4higkeit des SEI-Films, der bei hoher Stromdichte gebildet wird, gr\u00f6\u00dfer ist als die des SEI-Films, der bei niedriger Stromdichte gebildet wird.<\/p>

    Abschaltspannung der Formation:<\/strong> W\u00e4hrend des Ladevorgangs steigt die interne Spannung der Batterie an, was mit einer Gasbildung einhergeht. Sobald die Gasproduktionsrate h\u00f6her ist als die Entl\u00fcftungsrate des Fl\u00fcssigkeitsinjektionslochs, sammelt sich das Gas zwischen den Separatoren im Inneren der Batterie an, was zu einem ungleichm\u00e4\u00dfigen Kontakt zwischen dem Separator und der negativen Elektrodenoberfl\u00e4che f\u00fchrt und somit den Einbettungsprozess der Lithiumionen auf der negativen Elektrodenoberfl\u00e4che beeintr\u00e4chtigt. Daher kann eine angemessene Reduzierung der Formationsspannung die Effizienz der ersten Ladung und Entladung der Batterie verbessern, den Innenwiderstand der Batterie verringern und die Zyklusleistung der Batterie verbessern.\"Unterschiedliche<\/p>

    Bildungstemperatur:<\/strong> Einerseits wirkt sich die Temperatur auf die Bildungsrate und die Zusammensetzung des SEI-Films aus, andererseits zersetzen sich einige Komponenten des SEI-Films bei hohen Temperaturen, wodurch der SEI-Film rei\u00dft, was wiederum Lithium verbraucht, um einen neuen SEI-Film zu bilden.<\/p>

    Externer Druck:<\/strong> W\u00e4hrend des Entstehungsprozesses bildet sich Gas. Wenn das Gas nicht rechtzeitig beseitigt wird, erh\u00f6ht sich der \u00dcbertragungsweg der Lithium-Ionen, die Impedanz steigt und die Ladekapazit\u00e4t der Batterie nimmt ab. Wenn w\u00e4hrend des Ladevorgangs ein geeigneter Rolldruck hinzugef\u00fcgt wird, kann dies dazu beitragen, das Gas zu beseitigen, was nicht nur die Batterieformationskapazit\u00e4t erh\u00f6ht, sondern auch die Rate und die Zyklusleistung der Batterie erheblich verbessert.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    Testverfahren f\u00fcr die Batteriebildung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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