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鋰離子電池活化的方法,鋰電池活化對電池性能的影響

來源:存能電氣  日期:2019-09-12 17:21  瀏覽量:

  鋰離子電池活化的方法,鋰電池活化對電池性能的影響。鋰離子電池作為現(xiàn)在最流行和最主流的電池產(chǎn)品,已經(jīng)被社會大眾廣泛接受。無論是在小型耳機(jī)、手機(jī)、UPS、電動工具等流域,還是在大型電動車等流域,鋰離子電池正在發(fā)揮著越來越重要的作用。本篇文章將介紹鋰離子電池活化的方法,鋰電池活化對電池性能的影響。

鋰電池.jpg

  鋰離子電池活化的方法

  在電池制造成電池以后,電池的容量和性能都比較差,因?yàn)殡姌O上使用的活性物質(zhì)表面會存在一層氧化薄膜,阻止鋰離子的嵌入和脫嵌過程,也就是表面的活性不足,這時需要采用非常小的電流,進(jìn)行充電,使得活性材料的表面的氧化層還原,提高活性,也就是與鋰離子的反應(yīng)活性,隨著活化的進(jìn)行,電池的容量逐漸提高,等經(jīng)過幾個小電流的充放電循環(huán)之后,活性物質(zhì)充分活化以后,電池的容量就會達(dá)到最佳,性能也達(dá)到最佳。

  鋰電池的生產(chǎn)工藝可以分為前道極片制造、中道電芯封裝、后道電池活化三個階段,電池活化階段的目的是讓電池中的活物質(zhì)和電解液經(jīng)過充分活化以達(dá)到電化學(xué)性能穩(wěn)定。

  活化階段包括預(yù)充電、化成、老化、定容等階段。預(yù)充電和化成的目的是為了讓正負(fù)極材料進(jìn)行最初幾次的充放電來激活材料,使材料處于最佳的使用狀態(tài)。

  鋰電池活化對電池性能的影響

  活化對鋰電池功能的影響要素首要有兩個,即老化溫度和老化時刻。除此之外,還有老化時電池處于封口仍是開口的狀況也比較重要。關(guān)于開口化成來說,假如廠房可以操控好濕度可以老化后再封口。假如選用高溫老化,封口后老化比較好。關(guān)于不同的電池系統(tǒng),三元正極/石墨負(fù)極鋰電池、磷酸鐵鋰正極/石墨負(fù)極鋰電池抑或是鈦酸鋰負(fù)極電池,需求依據(jù)資料特性及鋰電池特性進(jìn)行針對性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,可以經(jīng)過鋰電池的容量不同、內(nèi)阻不同、壓降特色來確認(rèn)最佳的老化準(zhǔn)則。

  國家對鋰電產(chǎn)業(yè)的政策趨于明朗,扶持的力度很大,鋰電市場已顯升溫,產(chǎn)業(yè)化的要求也愈顯迫切。在動力鋰離子電池生產(chǎn)過程中,電池的首次化成效率較扣式電池及小容量電池有較大差距,一方面由于容量放大后電池本身極化增大,不可逆容量損失增大;另一方面工藝因素對電池活性材料利用率的影響也不能忽視。為進(jìn)一步提高正極磷酸鐵鋰?yán)眯?,對注液后的電池進(jìn)行不同工藝的活化,對活化及活化工藝對磷酸鐵鋰容量的影響進(jìn)行討論,為提高正極材料利用效率提供思路。

  鋰電池老化的目的

  一、是讓電解液的浸潤更加良好,有利于電池性能的穩(wěn)定;

  二、是正負(fù)極材料中的活性物質(zhì)經(jīng)過老化后,可以促使一些副作用的加快進(jìn)行,例如產(chǎn)氣、電解液分解等,讓鋰電池的電化學(xué)性能快速達(dá)到穩(wěn)定;

  三、是通過老化一段時間后進(jìn)行鋰電池一致性篩選?;芍箅娦镜碾妷翰环€(wěn)定,其測量值會偏離實(shí)際值,老化后的電芯電壓、內(nèi)阻更為穩(wěn)定,便于篩選一致性高的電池。

  老化制度對鋰電池性能的影響因素主要有兩個,即老化溫度和老化時間。除此之外,還有老化時電池處于封口還是開口的狀態(tài)也比較重要。

  55℃的條件下對鋰離子電池進(jìn)行活化,活化后的電池各項(xiàng)化成參數(shù)均有改善。隨活化時間的增長效率增高,容量增大,內(nèi)阻減小,并且具有較好的循環(huán)性能。

  無論對于哪種體系的電池,老化是必不可少的一道工序。鋰電池的老化雖然理解起來是對鋰電池的損耗和破壞,但是事實(shí)上卻是篩選一致性高的電池,剔除不良品的有效途徑。只有通過老化的方式,才能選出適宜進(jìn)行組包的鋰電池,提高電動工具的使用壽命。

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