鋰電池廠家詳解:鋰電池化成的兩個主要作用

鋰電池廠家在生產鋰電池的時候,是由一個個工藝步驟緊密聯系起來的過程。今天咱們就來說說鋰電池的化成的主要作用。
 
關于化成(Pre-formation)的概念,就是對制造出來的鋰電池進行一次小電流的充放電。在鋰電池制作完成后,需要對電池進行小電流的充放電。關于預充電的目的,主要是兩個:
 
1、電池制作完成后,電極材料并不是處在較佳適用狀態,或者物理性質不合適(例如顆粒太大,接觸不緊密等),或者物相本身不對(例如一些合金機理的金屬氧化物負極),需要進行首次充放電對其激活。
 
鋰電池分析
 
2、在鋰電池進行第一次充電過程中,Li+從正極活物質中脫出,經過電解液-隔膜-電解液后,嵌入負極石墨材料層間。在此過程中,電子沿著外圍電路從正極遷移到負極。此時,由于鋰離子嵌入石墨負極電位較低電子會先與電解液反應生成SEI膜和部分氣體。
 
在此過程中會產生部分氣體產生同時伴隨少量電解液的消耗,有些鋰電池廠家會在此過程后進行電池排氣和補液的操作,尤其是對于LTO電池來說,會產生大量的氣體造成電池鼓包厚度超過10%。對于石墨負極來說,產氣量較少,不必要進行排氣的操作,這是因為在第一次充電過程中產生的SEI膜阻礙了電子與電解液的進一步反應,不再產生氣體。這也就是石墨體系電池不可逆容量的來源,雖然造成了不可逆容量損失,但是也成就了電池的穩定。
 
鋰電池的化成主要有以下兩個方面的作用:
 
鋰電池廠家

一是使電池中活性物質借助于第一次充電轉化成具有正常電化學作用的物質;
 
二是使電極主要是負極形成有效的鈍化膜或SEI膜,為了使負極碳材料表面形成均勻的SEI膜,通常采用階梯式充放電的方法,在不同的階段,充放電電流不同,擱置的時間也不同,應根據所用的材料和工藝路線具體掌握,通?;蓵r間控制在24h左右。負極表面的鈍化膜在鋰電池的電化學反應中,對于電池的穩定性扮演著重要的角色。因此電池制造商除將材料及制造過程列為機密外,化成條件也被列為各公司制造電池的重要機密。電池化成期間,最初的幾次充放電會因為電池的不可逆反應使得電池的放電容量在初期會有減少。待電池電化學狀態穩定后,電池容量即趨穩定。因此,有些化成程序包含多次充放電循環以達到穩定電池的目的。這就要求電池檢測設備可提供多個工步設置和循環設置。

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