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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。鋰離子電池作為現在最流行和最主流的電池產品,已經被社會大眾廣泛接受。無論是在小型耳機、手機、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。

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  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,因為電極上使用的活性物質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活性,隨著活化的進行,電池的容量逐漸提高,等經過幾個小電流的充放電循環之后,活性物質充分活化以后,電池的容量就會達到最佳,性能也達到最佳。

  鋰電池的生產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和電解液經過充分活化以達到電化學性能穩定。

  活化階段包括預充電、化成、老化、定容等階段。預充電和化成的目的是為了讓正負極材料進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。

  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。關于不同的電池系統,三元正極/石墨負極鋰電池、磷酸鐵鋰正極/石墨負極鋰電池抑或是鈦酸鋰負極電池,需求依據資料特性及鋰電池特性進行針對性實驗。在實驗設計中,可以經過鋰電池的容量不同、內阻不同、壓降特色來確認最佳的老化準則。

  國家對鋰電產業的政策趨于明朗,扶持的力度很大,鋰電市場已顯升溫,產業化的要求也愈顯迫切。在動力鋰離子電池生產過程中,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。為進一步提高正極磷酸鐵鋰利用效率,對注液后的電池進行不同工藝的活化,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定;

  二、是正負極材料中的活性物質經過老化后,可以促使一些副作用的加快進行,例如產氣、電解液分解等,讓鋰電池的電化學性能快速達到穩定;

  三、是通過老化一段時間后進行鋰電池一致性篩選。化成之后電芯的電壓不穩定,其測量值會偏離實際值,老化后的電芯電壓、內阻更為穩定,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也比較重要。

  55℃的條件下對鋰離子電池進行活化,活化后的電池各項化成參數均有改善。隨活化時間的增長效率增高,容量增大,內阻減小,并且具有較好的循環性能。

  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,才能選出適宜進行組包的鋰電池,提高電動工具的使用壽命。

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