23年专注锂电池定制

定制热线: 400-666-3615

关于锂电池化成-老化工艺详解

2020-12-17   点击量:984

一、化成


有关化成(Pre-formation)的概念,就是对制造出来的锂离子电池进行一次小电流的充放电。在锂离子电池制作完成后,要对电池进行小电流的充放电。有关预充电的目的,重要是两个:


1、电池制作完成后,电极材料并不是处在最佳适用状态,或者物理性质不合适(例如颗粒太大,接触不紧密等),或者物相本身不对(例如一些合金机理的金属氧化物负极),要进行首次充放电对其激活。


2、在锂离子电池进行第一次充电过程中,Li+从正极活物质中脱出,经过电解液-隔膜-电解液后,嵌入负极石墨材料层间。在此过程中,电子沿着外围电路从正极迁移到负极。此时,由于锂离子嵌入石墨负极电位较低电子会先与电解液反应生成SEI膜和部分气体。有关SEI的用途及形成机理见干货|SEI是什么?对锂离子电池影响这么大!


在此过程中会出现部分气体出现同时伴随少量电解液的消耗,有些电池厂家会在此过程后进行电池排气和补液的操作,尤其是关于LTO电池来说,会出现大量的气体造成电池鼓包厚度超过10%。关于石墨负极来说,产气量较少,不必要进行排气的操作,这是因为在第一次充电过程中出现的SEI膜阻碍了电子与电解液的进一步反应,不再出现气体。这也就是石墨体系电池不可逆容量的来源,虽然造成了不可逆容量损失,但是也成就了电池的稳定。


二、老化


老化一般就是指电池装配注液完成后第一次充电化成后的放置,可以有常温老化也可有高温老化,两者用途都是使初次充电化成后形成的SEI膜性质和组成更加稳定,保证电池电化学性能的稳定性。老化的目的重要有三个:


1、电池经过预化成工序后,电池内部石墨负极会形成一定的量的SEI膜,但是这个膜结构紧密且孔隙小,将电池在高温下进行老化,将有助于SEI结构重组,形成宽松多孔的膜。


2、化成后电池的电压处于不稳定的阶段,其电压略高于真实电压,老化的目的就是让其电压更准确稳定。


3、将电池置于高温或常温下一段时间,可以保证电解液能够对极片进行充分的浸润,有利于电池性能的稳定。


电池的化成-老化工艺是必不可少的,在实际生产中根据电池的材料体系和结构体系选择电池充放电工艺,但是电池的化成必须在小电流的条件下充放电。经过这两步关键工艺后,再对稳定下来的电池进行分容,经过包装等工序后就可以出场了。


声明: 本网站所发布文章,均来自于互联网,不代表本站观点,如有侵权,请联系删除(QQ:378886361)

钜大特种电池工程研究院

钜大特种电池工程研究院

钜大特种锂离子电池工程研究中心是由东莞钜大电子有限公司兴建,并与中南大学、华南理工大学和东莞理工学院相关科研团队联合运营的特种锂离子电池产业化研发中心,研究中心秉持"以特殊环境、特殊用途和特殊性能的需求为导向,以产学研深度融合为创新驱动"的办院方针,力求满足用户独特的需要,从而为用户创造独特的价值。