Proces tvorby a rozdelenia kapacity lítiových batérií je dôležitým článkom vo výrobnom procese lítiových batérií, ktorý zohráva kľúčovú úlohu pri zabezpečovaní stability a konzistentnosti výkonu batérií.
1 Chemický proces
Chemická konverzia sa vo všeobecnosti vzťahuje na implementáciu série procesných opatrení na prvej nabitej batérii na stabilizáciu jej výkonu, vrátane nízkoprúdového nabíjania a vybíjania, státia pri konštantnej teplote atď. Hlavným účelom je vytvorenie hustého a stabilného filmu rozhrania pevného elektrolytu. (film SEI) na povrchu zápornej elektródy batérie, aby sa zlepšil elektrochemický výkon batérie, ako je životnosť, stabilita, samovybíjanie a bezpečnosť.
Medzi kľúčové parametre procesu chemickej konverzie patria:
1. Formačný prúd:Veľkosť a tvar vlny formovacieho prúdu majú významný vplyv na tvorbu SEI filmu. Všeobecne povedané, malý prúd sa používa na vytvorenie relatívne hustého filmu SEI, po ktorom nasleduje nabíjanie väčším prúdom na prispôsobenie batérie skutočným pracovným podmienkam vysokého prúdu a na opravu defektov v SEI. Počas procesu vytvárania je potrebná presná kontrola nabíjacieho a vybíjacieho prúdu, aby sa zabránilo zvýšeniu impedancie filmu SEI, čo môže ovplyvniť rýchlosť vybíjania lítium-iónových batérií.
2. Formačné napätie:Výber formovacieho napätia je potrebné určiť na základe špecifického systému a materiálov batérie. Nadmerné napätie môže spôsobiť vnútorné poškodenie batérie a ovplyvniť jej cyklistický výkon.
3. Teplota formovania:Teplota vytvárania má tiež významný vplyv na tvorbu filmu SEI a výkon batérie. Experimenty ukázali, že najvhodnejšia teplota na formovanie je 20-35 stupňov, ale väčšina výrobcov lítium-iónových batérií volí mierne vyššiu teplotu (30-60 stupňov) na formovanie, aby sa zlepšila cyklická a skladovacia výkonnosť batérie . Nadmerná teplota však môže tiež viesť k rozpusteniu filmu SEI a spoločnému uloženiu molekúl rozpúšťadla, čím sa zníži stabilita filmu SEI.
4. Vonkajší tlak:Použitie vhodného valivého tlaku počas procesu formovania môže výrazne eliminovať plyn generovaný batériou (organická hmota sa pod vysokým tlakom rozkladá za vzniku plynu), zlepšiť kapacitu formovania, rýchlosť a cyklický výkon batérie.
Špecifické kroky procesu chemickej konverzie sú nasledovné:
1. Jedna injekcia:Vstreknite elektrolyt do zostavenej batérie. Najprv vyprázdnite batériu a počkajte, kým sa vnútri nevytvorí podtlak. Potom otvorte vstrekovací ventil a nechajte elektrolyt pretiecť do batérie v dôsledku tlakového rozdielu.
2. Starnutie pri vysokej teplote:Umiestnite batériu na určitý čas do miestnosti s vysokou teplotou, aby elektrolyt úplne prenikol do elektródových podložiek, čím sa vytvorí základ pre vytvorenie kvalitnejšieho filmu SEI v budúcnosti.
3. Operácia chemickej konverzie:Vykonajte operáciu nabíjania malým prúdom, aby ste vytvorili hustý a stabilný film SEI na povrchu zápornej elektródy. Počas procesu tvorby sa na extrakciu generovaného plynu používa vytváranie podtlaku, čím sa bráni hromadeniu plynu na rozhraní elektród a ovplyvňovaniu difúznej dráhy lítiových iónov a rovnomernosti filmu SEI.
4. Sekundárna injekcia:Kvôli spotrebe určitého množstva elektrolytu počas procesu tvorby a skutočnosti, že tvorba podtlaku tiež odstráni časť elektrolytu, je potrebné sekundárne vstrekovanie. Objem injekcie je relatívne malý v porovnaní s jednou injekciou.
2 Proces rozdelenia
Jednoduché pochopenie kapacitného triedenia je kapacitné triedenie, výkonnostné triedenie a triedenie. Jeho hlavným účelom je kontrolovať kvalitu batérií, zodpovedať kapacite, vyrovnávať napätie, zaistiť bezpečnosť a zlepšiť účinnosť.
Kľúčom k procesu separácie kapacity je vykonať testy nabitia a vybitia batérie prostredníctvom vytvorenia skrine na oddelenie kapacity, získať parametre, ako je kapacita batérie a vnútorný odpor, a určiť úroveň kvality batérie. Počas procesu delenia kapacity je potrebná prísna kontrola nabíjacieho a vybíjacieho prúdu a napätia, aby sa zabezpečila presnosť výsledkov testu.
Špecifické kroky procesu objemovej separácie sú nasledovné:
1. Zmerajte OCV:Po druhej injekcii dvakrát zmerajte napätie naprázdno (OCV), aby ste vypočítali hodnotu K pri vysokej teplote.
2. Analýza hodnoty K pri vysokej teplote:Analýzou veľkosti hodnoty K možno určiť, či v batérii existuje mikroskrat. Ak je hodnota K príliš vysoká, batéria môže mať mikroskrat a je potrebné ju vybrať.
3. Prevádzka rozdelenia kapacity:Vykonajte test vybitia batérie, aby ste získali relevantné parametre, ako je kapacita batérie. Podľa výsledkov testu zaraďte batériu do rôznych úrovní, ako je úroveň A pre vysokú kapacitu a úroveň B pre nízku kapacitu.
4. Meranie hodnoty K pri izbovej teplote:Po rozdelení kapacity nechajte batériu určitý čas pri izbovej teplote (zvyčajne nie menej ako 15 dní) a po stabilizácii napätia batérie zmerajte hodnotu K pri izbovej teplote. Hodnota izbovej teploty K sa tiež používa ako parameter na vyjadrenie rýchlosti samovybíjania batérie a ďalšie zobrazenie pre chybné batérie.
3 Požiadavky na presnosť zariadení na chemickú separáciu
Aby sa zlepšil elektrochemický výkon lítiových batérií, ako je životnosť, stabilita, samovybíjanie a bezpečnosť, je potrebné prísne kontrolovať konzistenciu alebo presne vyhodnotiť kvalitu batérie lítiových batérií. Preto sú v chemických a kapacitných zariadeniach kladené vysoké požiadavky na presnosť merania prúdu a napätia. V súčasnosti sa presnosť merania prúdu a napätia v zariadeniach na chemickú separáciu kapacity na trhu pohybuje vo všeobecnosti okolo tisíciny, pričom ideálnou voľbou je presnosť prúdových a napäťových senzorov nad desať tisíc.
Proces vytvárania a delenia kapacity lítiových batérií je dôležitým krokom pri zabezpečovaní stability a konzistentnosti výkonu batérie. Presným riadením kľúčových parametrov a krokov v procese tvorby a separácie kapacity možno výrazne zlepšiť elektrochemický výkon a bezpečnosť batérie.