Litija bateriju veidošanās novecošanās procesa analīze un kopsavilkums

Litija jonu bateriju ražošana ir cieši saistīts procesa posmu process. Kopumā litija bateriju ražošana ietver stabu ražošanas procesu, akumulatora montāžas procesu un galīgo šķidruma iesmidzināšanu, blīvēšanu, veidošanos un novecošanās procesu. Trīs posmu procesā katru procesu var iedalīt vairākos galvenos procesos, un katram solim būs liela ietekme uz akumulatora galīgo veiktspēju.

Pole gabals ražošanas procesā, to var iedalīt piecos procesos: vircas sagatavošana, vircas pārklājums, pole gabals velmēšana, pole gabals griešana, un pole gabals žāvēšanas. Akumulatora montāžas procesā, saskaņā ar dažādām akumulatora specifikācijām, to var aptuveni sadalīt tinumā, korpusā, metināšanā un citos procesos. Šķidruma iesmidzināšanas process pēc montāžas pabeigšanas ietver šķidruma iesmidzināšanu un blīvēšanu. Pēdējais ir trīs pakāpju process bateriju veidošanās, novecošanās, un jaudas atdalīšana. Pēc tam, kad akumulators ir ražots, akumulators ir iepriekš jāaktivizē un jāstabilizē pirmo reizi, tas ir, galīgais veidošanās-novecošanās-tilpuma process.

1. Veidošanās

Pre-formation koncepcija ir uzlādēt un izlādē izgatavotu litija jonu akumulatoru ar nelielu strāvu. Kad litija akumulators ir pabeigts, akumulators ir jālādē un jāizlādē ar nelielu strāvu. Attiecībā uz iepriekšējas uzlādēšanas mērķi galvenokārt ir divi:

1). Pēc tam, kad akumulators ir ražots, elektrodu materiāls nav vislabākajā piemērojamā stāvoklī vai fizikālās īpašības nav piemērotas (piemēram, daļiņas ir pārāk lielas, kontakts nav tuvu utt.) vai pati fāze ir nepareiza (piemēram, daži metāla oksīda negatīvie sakausējuma mehānisma elektrodi ), tas ir jāaktivizē ar pirmo uzlādi un izlādi.

2). Pirmā litija akumulatora uzlādes laikā Li+ tiek izvadīts no pozitīvā elektroda aktīvā materiāla, un pēc tam, kad tas iet caur elektrolīta-diafragmas elektrolītu, tas tiek ievietots starp negatīvā elektrodu grafīta materiāla slāņiem. Šajā procesā, elektroni migrē no pozitīvā staba uz negatīvo pole pa perifēro ķēdi. Šajā laikā, ņemot vērā zemo potenciālu litija jonu ievietota grafīta anods, elektroni vispirms reaģē ar elektrolītu, lai radītu SEI filmu un dažas gāzes.

Šī procesa laikā tiks ģenerēta gāze un patērēts neliels elektrolītu daudzums. Daži akumulatoru ražotāji pēc šī procesa veiks akumulatora izplūdes un uzpildes darbības. Īpaši LTO baterijām tiks ģenerēts liels gāzes daudzums un akumulators izspiedīsies. Biezums pārsniedz 10%. Grafīta negatīvam elektrodam saražotā gāzes daudzumam ir mazs, un nav nepieciešams veikt nogurdinošu darbību. Tas ir tāpēc, ka PIRMAJĀ uzlādes procesā ražotā SEI plēve kavē elektronu turpmāku reakciju ar elektrolītu, un vairs gāze netiek ražota. Tas ir grafīta sistēmas akumulatora neatgriezeniskās ietilpības avots. Lai gan tas izraisa neatgriezenisku jaudas zudumu, tas arī padara akumulatoru stabilu.

2. Novecošana

Novecošanās parasti attiecas uz akumulatora novietošanu pēc pirmās uzlādēšanas un veidošanās pēc tam, kad akumulators ir samontēts un injicēts. Tas var būt novecošanās istabas temperatūrā vai augstā temperatūrā. Abas šīs funkcijas ir padarīt īpašības un sastāvu SEI plēves veidojas pēc sākotnējās uzlādes un veidošanās stabilāku un nodrošināt stabilitāti akumulatora elektroķīmisko veiktspēju. Novecošanas mērķi ir trīs galvenie mērķi:

1). Pēc tam, kad akumulators ir bijis pakļauta pirmsizveidošanai, uz grafīta negatīvā elektroda akumulatora iekšpusē tiks izveidota noteikta summa SEI plēves, bet šai plēvei ir kompakta struktūra un mazas poras. Akumulatora novecošanās augstā temperatūrā palīdzēs SEI struktūru reorganizēt un veidot vaļīgas poras Filma.

2). Akumulatora spriegums ir nestabilā stadijā pēc veidošanās, un tā spriegums ir nedaudz augstāks par reālo spriegumu. Novecošanas mērķis ir padarīt tās spriegumu precīzāku un stabilāku.

3). Ievietojot akumulatoru augstā temperatūrā vai normālā temperatūrā uz laiku var nodrošināt, ka elektrolīts var pilnībā iefiltrēties pole gabalus, kas ir izdevīga stabilitāti akumulatora veiktspēju.

Akumulatora veidošanās un novecošanās process ir neaizstājams. Faktiskā ražošanas procesā akumulatora uzlādes un izlādēšanas process tiek izvēlēts atbilstoši akumulatora materiālu sistēmai un strukturālajai sistēmai, bet akumulatora veidošanās jāuzlādē un jāizlādē zemā strāvu. Pēc šiem diviem galvenajiem procesiem stabilizētais akumulators ir sadalīts jaudā, un akumulatoru var atbrīvot pēc iepakošanas un citiem procesiem.