Процес виробництва літієвих батарей дуже складний і включає в себе безліч процесів. Формування батареї це зв'язок, який не можна ігнорувати в ланцюжок постачання літієвих батарей. Він має вирішальний вплив на продуктивність літієвих батарей.
</img
Визначення формування батареї
Формування літієвої батареї є першим зарядка акумулятора після заповнення літієвої батареї рідиною. Цей процес може активувати активні матеріали в акумуляторі та активувати літієву батарею. У той же час, між сіллю літію і електролітом відбувається побічна реакція, утворюючи плівку твердого електролітного інтерфейсу (SEI) на стороні негативного електрода літієвої батареї. Ця плівка може запобігти подальшим побічним реакціям, тим самим зменшуючи втрати активного літію в літієвій батареї. Якість SEI має великий вплив на тривалість циклу, початкову втрату ємності, продуктивність і т.д. елементи літієвих батарей.
Типи процесів формування акумуляторів
Відповідно до різних умов, таких як температура, струм і порт для впорскування рідини під час формування літієвих батарей, процес формування можна розділити на наступні категорії:
- Високотемпературне формування: Під час процесу заряджання і розряджання акумулятор завжди знаходиться в умовах високої температури. Висока температура може збільшити швидкість електрохімічної реакції і швидкість утворення плівки SEI. Утворена плівка SEI має високу консистенцію, але є нещільною і нестабільною.
- Низькотемпературне формування: Під час процесу заряду і розряду акумулятор завжди знаходиться в низькотемпературному середовищі. Плівка SEI, що утворюється під час низькотемпературного процесу, щільна і стабільна, але швидкість реакції повільна, а час формування тривалий.
- Велике утворення струму: Під час процесу формування струм заряду і розряду завжди має більший струм, наприклад, 0,5C, 1C, 2C. Великий струм може збільшити швидкість електрохімічної реакції та швидкість формування плівки SEI, але консистенція сформованої плівки SEI не є високою.
- Невелике утворення течії: Під час процесу формування струм заряду і розряду завжди має менший струм, наприклад, 0,02C, 0,05C. Плівка SEI, сформована під час процесу низького струму, є щільною і стабільною, але зменшення швидкості реакції подовжує час формування.
- Відкритий стрій: Під час процесу заряджання та розряджання порт для впорскування рідини завжди відкритий при нормальному тиску, і газ, що утворюється в результаті електрохімічної реакції, може бути вчасно усунутий, що покращує стабільність формування плівки SEI. Обладнання для формування є простим і недорогим, але вимагає тривалого часу роботи і високої вологості навколишнього середовища.
- Закрита дірчаста формація: Під час процесу заряджання та розряджання отвір для впорскування рідини завжди знаходиться в закритому стані, і процес формування не вимагає умов вологості навколишнього середовища. Однак процес формування обладнання є складним, і оболонка акумулятора має ризик пластичної деформації.
- Формування від'ємного тиску: Під час процесу заряджання та розряджання серцевина акумулятора відкачується з отвору для впорскування рідини до тиску -80 кгс/кв.см. Формування від'ємного тиску може вчасно усунути газ, що утворюється, забезпечуючи стабільність і консистенцію плівки SEI. Однак обладнання для формування є складним і вимагає високої герметичності. Крім того, під час процесу вакуумування відбуватимуться втрати електроліту.
Вплив різних умов формування батареї на її продуктивність
Різні умови формування батареї по-різному впливають на продуктивність акумулятора, тут буде детально представлено далі:
Густина пластового струму: висока щільність струму і швидке утворення кристалічних зародків призведе до того, що структура плівки SEI буде нещільною і не буде міцно прикріплена до поверхні негативного електрода. Навпаки, при низькій густині струму швидкість утворення кристалічних зародків повільна, а структура плівки SEI більш щільна. Однак плівка SEI з пухкою структурою може просочувати більше електроліту, так що іонна провідність плівки SEI, сформованої при високій густині струму, більша, ніж у плівки SEI, сформованої при низькій густині струму.
Напруга відсікання пласта: Під час заряджання внутрішня напруга акумулятора зростає, що супроводжується газоутворенням. Як тільки швидкість газоутворення перевищить швидкість вихлопу з отвору для впорскування рідини, газ буде накопичуватися між сепараторами всередині акумулятора, що призведе до нерівномірного контакту між сепаратором і поверхнею негативного електрода, впливаючи таким чином на процес вбудовування іонів літію на поверхню негативного електрода. Тому відповідне зменшення напруги формування може покращити ефективність першого заряду та розряду акумулятора, зменшити внутрішній опір акумулятора та покращити продуктивність циклу роботи акумулятора.
Температура утворення: З одного боку, температура впливає на швидкість формування і склад плівки SEI; з іншого боку, деякі компоненти плівки SEI розкладаються при високих температурах, що призводить до розриву плівки SEI, яка в подальшому буде споживати літій для формування нової плівки SEI.
Зовнішній тиск: Під час процесу формування буде утворюватися газ. Якщо газ не буде вчасно усунуто, відстань передачі іонів літію збільшиться, імпеданс зросте, а ємність заряду акумулятора зменшиться. Якщо під час заряджання додати відповідний тиск прокатки, це може допомогти усунути газ, що не тільки збільшить ємність акумулятора, але й значно покращить швидкість заряджання акумулятора та продуктивність циклу.
Процес тестування формування батареї
- Перший крок - сплячий режим батареї.
- Другий етап - зарядка постійним струмом.
Заряджайте при постійному струмі 0,02 C протягом 270 хвилин. Метою зарядки низьким струмом є покращення якості та інтерфейсу плівки SEI. Однак сформована плівка SEI нестабільна і легко вступає в реакцію з попередніми продуктами розкладання. Для стабілізації плівки SEI необхідна подальша зарядка. - Третій крок - сплячий режим батареї.
Мета полягає в тому, щоб змусити два заряди перетворитися і досягти ефекту усунення поляризації; - Крок 4: Заряджання постійним струмом
Заряджайте до 3,95 В при 0,1°C. Після того, як плівка SEI в основному сформована, заряджайте трохи більшим струмом. Це не тільки економить більше часу, але й формує щільну SEI-плівку з кращою термостійкістю. У цей час плівка SEI поєднує в собі електроліт і графіт. Повністю відокремлені, тільки іони можуть проходити до графітового шару. Однак в цей час напруга не може бути надто високою, що може призвести до осадження літію.
У виробництві найкращі постачальники bessлише ті елементи зберігання енергії, які пройшли випробування на формування батареї, можуть транспортуватися в усі куточки світу.
+86 - 18925002618
