Процесът на формиране и разделяне на капацитета на литиевите батерии е важна връзка в процеса на производство на литиеви батерии, която играе решаваща роля за осигуряване на стабилност и последователност на работата на батерията.
1 Химичен процес
Химическото преобразуване обикновено се отнася до прилагането на серия от процесни мерки върху първата заредена батерия за стабилизиране на нейната производителност, включително зареждане и разреждане с нисък ток, постоянна температура и т.н. Основната цел е да се образува плътен и стабилен твърд електролитен интерфейсен филм (SEI филм) върху повърхността на отрицателния електрод на батерията, за да се подобри електрохимичната производителност на батерията, като живот на цикъла, стабилност, саморазреждане и безопасност.
Ключовите параметри на процеса на химическо преобразуване включват:
1. Ток на образуване:Големината и формата на вълната на образуващия ток оказват значително влияние върху образуването на SEI филм. Най-общо казано, малък ток се използва за генериране на относително плътен SEI филм, последван от зареждане с по-голям ток, за да се адаптира батерията към действителните работни условия на висок ток и да се поправят дефектите в SEI. По време на процеса на формиране е необходим прецизен контрол на тока на зареждане и разреждане, за да се предотврати увеличаване на импеданса на SEI филма, което може да повлияе на скоростта на разреждане на литиево-йонните батерии.
2. Формиране на напрежение:Изборът на формиращо напрежение трябва да се определи въз основа на конкретната система и материалите на батерията. Прекомерното напрежение може да причини вътрешна повреда на батерията, което да повлияе на нейната циклична работа.
3. Температура на образуване:Температурата на образуване също има значително влияние върху образуването на SEI филм и работата на батерията. Експериментите показват, че най-подходящата температура за формиране е 20-35 градуса, но повечето производители на литиево-йонни батерии избират малко по-висока температура (30-60 градуса) за формиране, за да подобрят цикъла и ефективността на съхранение на батерията . Въпреки това, прекомерната температура може също да доведе до разтваряне на SEI филма и съвместното вграждане на молекули на разтворителя, намалявайки стабилността на SEI филма.
4. Външен натиск:Прилагането на подходящо търкалящо налягане по време на процеса на формиране може значително да елиминира газа, генериран от батерията (органичната материя се разлага под високо налягане, за да се получи газ), да подобри капацитета на формиране, скоростта и цикличността на батерията.
Специфичните стъпки на процеса на химическо преобразуване са както следва:
1. Една инжекция:Инжектирайте електролита в сглобената батерия. Първо вакуумирайте батерията и изчакайте вътре да се образува отрицателно налягане. След това отворете инжекционния клапан и оставете електролита да потече в акумулатора поради разликата в налягането.
2. Стареене при висока температура:Поставете батерията в помещение с висока температура за определен период от време, за да позволите на електролита да проникне напълно в електродните подложки, като поставите основата за формирането на по-качествен SEI филм в бъдеще.
3. Операция по химическо преобразуване:Извършете операция за зареждане с малък ток, за да образувате плътен и стабилен SEI филм върху повърхността на отрицателния електрод. По време на процеса на образуване се използва формиране на отрицателно налягане за извличане на генерирания газ, предотвратявайки натрупването на газ в интерфейса на електрода и повлияване на пътя на дифузия на литиевите йони и еднородността на SEI филма.
4. Вторично инжектиране:Поради потреблението на малко електролит по време на процеса на образуване и факта, че образуването на отрицателно налягане също ще отстрани част от електролита, е необходимо вторично инжектиране. Инжекционният обем е сравнително малък в сравнение с единична инжекция.
2 Процес на разделяне
Простото разбиране за сортиране на капацитет е сортиране на капацитет, проверка на производителността и степенуване. Основната му цел е да провери качеството на батериите, да съпостави капацитета, да балансира напрежението, да осигури безопасност и да подобри ефективността.
Ключът към процеса на разделяне на капацитета е провеждането на тестове за зареждане и разреждане на батерията чрез формиране на шкаф за разделяне на капацитета, получаване на параметри като капацитет на батерията и вътрешно съпротивление и определяне на нивото на качество на батерията. Необходим е строг контрол на тока и напрежението на зареждане и разреждане по време на процеса на разделяне на капацитета, за да се гарантира точността на резултатите от теста.
Конкретните стъпки на процеса на разделяне на обема са както следва:
1. Измерете OCV:След второто впръскване измерете два пъти напрежението на отворена верига (OCV), за да изчислите високотемпературната K стойност.
2. Анализ на стойността на K при висока температура:Чрез анализиране на размера на стойността K може да се определи дали има феномен на микро късо съединение в батерията. Ако стойността на K е твърде висока, батерията може да има микрокъсо съединение и трябва да бъде премахната.
3. Операция за разделяне на капацитета:Извършете тест за зареждане и разреждане на батерията, за да получите съответните параметри, като капацитет на батерията. Според резултатите от теста, класифицирайте батерията в различни нива, като ниво A за висок капацитет и ниво B за нисък капацитет.
4. Измерване на K стойност при стайна температура:След разделяне на капацитета, оставете батерията на стайна температура за период от време (обикновено не по-малко от 15 дни) и измерете стойността на K при стайна температура, след като напрежението на батерията се стабилизира. Стойността K на стайната температура също се използва като параметър за отразяване на скоростта на саморазреждане на батерията и допълнителен екран за дефектни батерии.
3 Изисквания за точност на оборудването за химическо разделяне
За да се подобрят електрохимичните характеристики на литиевите батерии, като живот на цикъла, стабилност, саморазреждане и безопасност, е необходимо да се контролира стриктно консистенцията или да се оцени точно степента на батерията на литиевите батерии. Поради това има високи изисквания за точността на измерване на тока и напрежението в химическото и капацитивното оборудване. Понастоящем точността на измерване на тока и напрежението в оборудването за разделяне на химически капацитет на пазара обикновено е около една хилядна, докато точността на сензорите за ток и напрежение над една десет хилядна е идеален избор.
Процесът на формиране и разделяне на капацитета на литиевите батерии е важна стъпка за осигуряване на стабилност и последователност на работата на батерията. Чрез прецизно контролиране на ключовите параметри и стъпки в процесите на формиране и разделяне на капацитета, електрохимичните характеристики и безопасността на батерията могат да бъдат значително подобрени.