Формирование — важнейший этап в производстве литий-ионных-батарей. Во время формирования на поверхности отрицательного электрода образуется пассивирующий слой — твердая межфазная пленка электролита (SEI). Качество пленки SEI напрямую влияет на срок службы батареи, стабильность, скорость саморазряда-, безопасность и другие электрохимические рабочие характеристики, удовлетворяя требованию "необслуживаемости-" для герметичных аккумуляторных батарей. Различные процессы формирования приводят к образованию различных пленок SEI, что существенно влияет на производительность аккумулятора.
Традиционные малоточные методы предварительной-зарядки способствуют формированию стабильной пленки SEI; однако длительная зарядка низким-током увеличивает сопротивление образующейся SEI-пленки, что влияет на скорость разряда литий-ионного аккумулятора. Увеличенное время процесса также влияет на эффективность производства. Различные системы литий-ионных аккумуляторов требуют разных процессов формирования; В этой статье основное внимание уделяется системе литий-железо-фосфатных аккумуляторов.
Процесс формирования литий-железо-фосфатных батарей (LFP) обычно состоит из следующих этапов:
Ток зарядки 0,05C~0,2C, напряжение отключения 3,6~3,7В, ток отключения зарядки 0,025C~0,05C, отдых в течение определенного периода времени (10-20 минут), затем разрядка при 0,1~0,2C до 2,5В, за которым следует период отдыха (20-60 минут). При различных механизмах заряда/разряда зарядный ток влияет на формирование и качество слоя SEI (пластины с осадочной изоляцией), в то время как время покоя и ток отключения зарядки влияют на время процесса формирования батареи.
Процесс формирования аккумуляторов LFP требует выбора подходящего напряжения отсечки. С точки зрения кристаллической структуры материала, когда зарядное напряжение превышает 3,7 В, это может повредить структуру решетки LFP, тем самым влияя на циклическую работу батареи. Некоторые эксперименты по внутреннему сопротивлению и наблюдения электродов с помощью СЭМ такжеподтвердить следующие выводы:
1. Соответствующее снижение напряжения формирования и сокращение времени формирования может эффективно уменьшить отложение лития на поверхности отрицательного электрода, что приведет к более гладкой поверхности отрицательного электрода. Это связано с тем, что высокое пластовое напряжение приводит к более высокой скорости внутреннего газообразования, предотвращая своевременный выброс газа и вызывая отложения на поверхности сепаратора, влияя тем самым на контактный баланс между сепаратором и отрицательным электродом. Во время установки/извлечения литий-ионных-ионов этот дисбаланс приводит к чрезмерному внедрению литий-ионов-в некоторых областях, что приводит к неровной поверхности отрицательного электрода и в конечном итоге влияет на производительность аккумулятора.
2. Испытание внутреннего сопротивления сформированной батареи показало, что соответствующее снижение напряжения и времени формирования может снизить внутреннее сопротивление батареи. Высокое внутреннее сопротивление, вызванное высоким формирующим напряжением, также связано с неровной поверхностью отрицательного электрода и образованием белых пятен. Эти белые пятна представляют собой соединения лития с плохой проводимостью, что приводит к более высокому внутреннему сопротивлению.
3. Соответствующее снижение напряжения формирования впроцесс формирования элементов аккумуляторной батареиКонструкция может улучшить начальную емкость заряда/разряда аккумулятора и его циклическую производительность. Чрезмерно высокое напряжение образования легко приводит к отложению лития и его соединений на поверхности отрицательного электрода, увеличивая необратимую емкость аккумулятора и неизбежно влияя на его емкость. Присутствие лития и его соединений приводит к более быстрому снижению емкости во время циклов зарядки/разрядки, что влияет на срок службы батареи.
ACEY-BCT503-512H 5В 3Аоборудование для формирования батарей используется для проверки формы, емкости и рабочих параметров литиевых батарей. Это интегрированная испытательная система главного-подчиненного аккумулятора, состоящая из компьютеров и однокристального-оборудования микрокомпьютеров. Он имеет усовершенствованную структуру, надежную работу, удобное управление, высокую эффективность и чрезвычайно высокую стоимость. Это незаменимое производственное и испытательное оборудование для производителей литиевых батарей, производителей малой мощности и научно-исследовательских подразделений.
