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：次

　　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。