Proces formiranja i podjele kapaciteta litijevih baterija važna je karika u procesu proizvodnje litijevih baterija, koja igra ključnu ulogu u osiguravanju stabilnosti i dosljednosti performansi baterije.
1 Kemijski proces
Kemijska pretvorba općenito se odnosi na provedbu niza procesnih mjera na prvoj napunjenoj bateriji kako bi se stabilizirala njezina izvedba, uključujući punjenje i pražnjenje slabom strujom, stajanje pri konstantnoj temperaturi itd. Glavna je svrha formiranje gustog i stabilnog sloja sučelja čvrstog elektrolita (SEI film) na površini negativne elektrode baterije, kako bi se poboljšala elektrokemijska izvedba baterije, kao što je vijek trajanja, stabilnost, samopražnjenje i sigurnost.
Ključni parametri procesa kemijske pretvorbe uključuju:
1. Struja formacije:Veličina i valni oblik struje formiranja imaju značajan utjecaj na stvaranje SEI filma. Općenito govoreći, mala struja se koristi za stvaranje relativno gustog SEI filma, nakon čega slijedi punjenje s većom strujom kako bi se baterija prilagodila stvarnim radnim uvjetima visoke struje i kako bi se popravili nedostaci u SEI. Tijekom procesa formiranja potrebna je precizna kontrola struje punjenja i pražnjenja kako bi se spriječilo povećanje impedancije SEI filma, što može utjecati na brzinu pražnjenja litij-ionskih baterija.
2. Napon formiranja:Odabir napona formiranja potrebno je odrediti na temelju specifičnog sustava i materijala baterije. Previsok napon može uzrokovati unutarnje oštećenje baterije, što utječe na njezinu radnu izvedbu.
3. Temperatura formiranja:Temperatura formiranja također ima značajan utjecaj na stvaranje SEI filma i performanse baterije. Eksperimenti su pokazali da je najprikladnija temperatura za formiranje 20-35 stupnjeva, ali većina proizvođača litij-ionskih baterija odabire malo višu temperaturu (30-60 stupnjeva) za formiranje kako bi se poboljšala izvedba ciklusa i skladištenja baterije . Međutim, previsoka temperatura također može dovesti do otapanja SEI filma i zajedničkog ugrađivanja molekula otapala, smanjujući stabilnost SEI filma.
4. Vanjski pritisak:Primjena odgovarajućeg kotrljajućeg pritiska tijekom procesa formiranja može značajno eliminirati plin koji stvara baterija (organska tvar se razgrađuje pod visokim pritiskom da bi se proizveo plin), poboljšati kapacitet formiranja, brzinu i performanse ciklusa baterije.
Specifični koraci procesa kemijske pretvorbe su sljedeći:
1. Jedna injekcija:Ubrizgajte elektrolit u sastavljenu bateriju. Najprije ispraznite bateriju i pričekajte da se unutar nje stvori negativni tlak. Zatim otvorite ventil za ubrizgavanje i pustite da elektrolit zbog razlike u tlaku teče u akumulator.
2. Starenje na visokim temperaturama:Stavite bateriju u prostoriju s visokom temperaturom na određeno vremensko razdoblje kako biste omogućili elektrolitu da se potpuno infiltrira u elektrodne jastučiće, postavljajući temelje za stvaranje kvalitetnijeg SEI filma u budućnosti.
3. Operacija kemijske pretvorbe:Izvedite operaciju punjenja malom strujom kako biste formirali gust i stabilan SEI film na površini negativne elektrode. Tijekom procesa formiranja, formiranje negativnog tlaka koristi se za izdvajanje generiranog plina, sprječavajući nakupljanje plina na sučelju elektrode i utječući na put difuzije litijevih iona i jednolikost SEI filma.
4. Sekundarno ubrizgavanje:Zbog potrošnje nešto elektrolita tijekom procesa formiranja i činjenice da će stvaranje negativnog tlaka također ukloniti dio elektrolita, potrebno je sekundarno ubrizgavanje. Volumen injekcije je relativno mali u usporedbi s jednom injekcijom.
2 Proces podjele
Jednostavno razumijevanje sortiranja kapaciteta je sortiranje kapaciteta, pregled performansi i ocjenjivanje. Njegova glavna svrha je provjeriti kvalitetu baterija, uskladiti kapacitet, uravnotežiti napon, osigurati sigurnost i poboljšati učinkovitost.
Ključ procesa odvajanja kapaciteta je provođenje testova punjenja i pražnjenja baterije kroz formiranje kabineta za odvajanje kapaciteta, dobivanje parametara kao što su kapacitet baterije i unutarnji otpor te određivanje razine kvalitete baterije. Potrebna je stroga kontrola struje i napona punjenja i pražnjenja tijekom procesa podjele kapaciteta kako bi se osigurala točnost rezultata ispitivanja.
Specifični koraci procesa odvajanja volumena su sljedeći:
1. Izmjerite OCV:Nakon drugog ubrizgavanja dvaput izmjerite napon otvorenog kruga (OCV) kako biste izračunali K vrijednost visoke temperature.
2. Analiza visoke temperature K vrijednosti:Analizom veličine K vrijednosti može se utvrditi postoji li pojava mikro kratkog spoja u bateriji. Ako je vrijednost K previsoka, baterija može imati mikro kratki spoj i treba je ukloniti.
3. Operacija podjele kapaciteta:Provedite test punjenja i pražnjenja baterije kako biste dobili relevantne parametre kao što je kapacitet baterije. Prema rezultatima testa, razvrstajte bateriju u različite razine, kao što je razina A za veliki kapacitet i razina B za niski kapacitet.
4. Mjerenje K vrijednosti na sobnoj temperaturi:Nakon podjele kapaciteta, ostavite bateriju na sobnoj temperaturi određeno vrijeme (općenito ne manje od 15 dana) i izmjerite vrijednost K na sobnoj temperaturi nakon što se napon baterije stabilizira. Vrijednost K sobne temperature također se koristi kao parametar koji odražava brzinu samopražnjenja baterije i daljnji zaslon za neispravne baterije.
3 Zahtjevi za točnost opreme za kemijsko odvajanje
Kako bi se poboljšala elektrokemijska izvedba litijevih baterija, kao što je životni ciklus, stabilnost, samopražnjenje i sigurnost, potrebno je strogo kontrolirati konzistenciju ili točno procijeniti ocjenu baterije litijevih baterija. Stoga postoje visoki zahtjevi za točnost mjerenja struje i napona u kemijskoj i kapacitivnoj opremi. Trenutačno je točnost mjerenja struje i napona u opremi za separaciju kemijskog kapaciteta na tržištu općenito oko jedne tisućinke, dok je točnost senzora struje i napona iznad jedne desettisućinke idealan izbor.
Proces formiranja i podjele kapaciteta litijevih baterija važan je korak u osiguravanju stabilnosti i dosljednosti performansi baterije. Preciznom kontrolom ključnih parametara i koraka u procesima formiranja i odvajanja kapaciteta, elektrokemijska izvedba i sigurnost baterije mogu se značajno poboljšati.