Analiżi u sommarju tal-proċess tal-formazzjoni-tixjiħ tal-batterija tal-litju

Il-produzzjoni ta 'batteriji tal-jone tal-litju hija proċess marbut mill-qrib tal-passi tal-proċess. Kollox ma 'kollox, il-produzzjoni ta' batteriji tal-litju tinkludi proċess ta 'manifattura ta' biċċa ta 'arblu, proċess ta' assemblaġġ tal-batterija u l-injezzjoni likwida finali, issiġillar, formazzjoni u proċess ta 'tixjiħ. Fil-proċess ta 'tliet stadji, kull proċess jista' jinqasam f'diversi proċessi ewlenin, u kull pass ikollu impatt kbir fuq il-prestazzjoni finali tal-batterija.

Fil-proċess tal-manifattura tal-biċċa arblu, jista 'jinqasam f'ħames proċessi: preparazzjoni tad-demel likwidu, kisi tad-demel likwidu, irrumblar tal-biċċa arblu, qtugħ tal-biċċa arblu, u tnixxif tal-biċċa arblu. Fil-proċess tal-assemblaġġ tal-batterija, skont l-ispeċifikazzjonijiet differenti tal-batterija, jista 'jinqasam bejn wieħed u ieħor fi stralċ, kisi, iwweldjar u proċessi oħra. Il-proċess tal-injezzjoni tal-likwidu wara li titlesta l-assemblaġġ jinkludi injezzjoni u siġillar tal-likwidu. L-aħħar huwa l-proċess fi tliet stadji tal-formazzjoni tal-batterija, ix-xjuħija, u s-separazzjoni tal-kapaċità. Wara li l-batterija tkun immanifatturata, il-batterija trid tkun attivata minn qabel u stabbilizzata għall-ewwel darba, jiġifieri, il-proċess finali volumetriku ta ’formazzjoni-tixjiħ.

1. Formazzjoni

Il-kunċett ta 'pre-formazzjoni huwa li tiċċarġja u tarmi l-batterija tal-jone tal-litju manifatturata b'kurrent żgħir. Wara li titlesta l-produzzjoni tal-batterija tal-litju, il-batterija trid tiġi ċċarġjata u skarikata b'kurrent żgħir. Rigward l-iskop tal-ħlas minn qabel, hemm prinċipalment tnejn:

1). Wara li l-batterija tkun immanifatturata, il-materjal tal-elettrodu ma jkunx fl-aħjar stat applikabbli, jew il-proprjetajiet fiżiċi mhumiex xierqa (pereżempju, il-partiċelli huma kbar wisq, il-kuntatt mhux viċin, eċċ.), Jew il-fażi nnifisha mhix korretta ( pereżempju, xi elettrodi negattivi tal-ossidu tal-metall tal-mekkaniżmu tal-liga), jeħtieġ li jiġi attivat bl-ewwel ċarġ u skarika.

2). Matul l-ewwel ċarġ tal-batterija tal-litju, Li + jitneħħa mill-materjal attiv tal-elettrodu pożittiv, u wara li jgħaddi mill-elettrolit-dijaframma-elettrolit, jiddaħħal bejn is-saffi tal-materjal tal-grafita tal-elettrodu negattiv. F'dan il-proċess, l-elettroni jemigraw mill-arblu pożittiv għall-arblu negattiv tul iċ-ċirkwit periferali. F'dan iż-żmien, minħabba l-potenzjal baxx ta 'joni tal-litju mdaħħla fl-anodu tal-grafita, l-elettroni l-ewwel jirreaġixxu ma' l-elettrolit biex jiġġeneraw film SEI u ftit gass.

Matul dan il-proċess, se jiġi ġġenerat ftit gass u se jiġi kkunsmat ammont żgħir ta 'elettrolit. Uħud mill-manifatturi tal-batteriji jwettqu operazzjonijiet ta 'exhaust tal-batterija u jerġgħu jimtlew wara dan il-proċess. Speċjalment għal batteriji LTO, se jiġi ġġenerat ammont kbir ta 'gass u l-batterija se toħroġ. Il-ħxuna taqbeż l-10%. Għall-elettrodu negattiv tal-grafita, l-ammont ta 'gass prodott huwa żgħir, u mhuwiex meħtieġ li titwettaq l-operazzjoni li teżawrixxi. Dan minħabba li l-film SEI prodott matul l-ewwel proċess ta 'ċċarġjar ifixkel ir-reazzjoni ulterjuri tal-elettroni bl-elettrolit, u ma jiġix prodott iktar gass. Dan huwa s-sors tal-kapaċità irriversibbli tal-batterija tas-sistema tal-grafita. Għalkemm jikkawża telf ta 'kapaċità irriversibbli, jagħmel ukoll il-batterija stabbli.

2. Tixjiħ

It-tixjiħ ġeneralment jirreferi għat-tqegħid tal-batterija wara l-ewwel recharge u formazzjoni wara li l-batterija tkun immuntata u injettata. Jista 'jkun qed jixjieħ f'temperatura tal-kamra jew f'temperatura għolja. Dawn iż-żewġ funzjonijiet huma li jagħmlu l-proprjetajiet u l-kompożizzjoni tal-film SEI iffurmat wara l-iċċarġjar u l-formazzjoni inizjali aktar stabbli u jiżguraw l-Istabbiltà tal-prestazzjoni elettrokimika tal-batterija. Hemm tliet għanijiet ewlenin tat-tixjiħ:

1). Wara li l-batterija għaddiet mill-proċess ta 'pre-forming, ċertu ammont ta' film SEI se jkun iffurmat fuq l-elettrodu negattiv tal-grafita ġewwa l-batterija, iżda dan il-film għandu struttura kompatta u pori żgħar. It-tixjiħ tal-batterija f'temperaturi għoljin jgħin lill-istruttura SEI biex torganizza mill-ġdid u tifforma pori maħlula Il-film.

2). Il-vultaġġ tal-batterija jinsab fi stadju instabbli wara l-formazzjoni, u l-vultaġġ tiegħu huwa kemmxejn ogħla mill-vultaġġ reali. L-iskop tat-tixjiħ huwa li jagħmel il-vultaġġ tiegħu aktar preċiż u stabbli.

3). It-tqegħid tal-batterija f'temperatura għolja jew temperatura normali għal perjodu ta 'żmien jista' jiżgura li l-elettrolit jista 'jinfiltra bis-sħiħ il-biċċiet tal-arblu, li huwa ta' benefiċċju għall-istabbiltà tal-prestazzjoni tal-batterija.

Il-proċess ta 'formazzjoni u tixjiħ tal-batterija huwa indispensabbli. Fil-produzzjoni attwali, il-proċess tal-iċċarġjar u l-ħatt tal-batterija jintgħażel skont is-sistema tal-materjal u s-sistema strutturali tal-batterija, iżda l-formazzjoni tal-batterija għandha tiġi ċċarġjata u skarikata f'kundizzjonijiet ta 'kurrent baxx. Wara dawn iż-żewġ proċessi ewlenin, il-batterija stabilizzata hija maqsuma f'kapaċità, u l-batterija tista 'tinħeles wara l-ippakkjar u proċessi oħra.