La formació és un pas crucial en la producció de bateries d'ions de liti{0}}. Durant la formació, es forma una capa de passivació, la pel·lícula d'interfase d'electròlit sòlid (SEI), a la superfície de l'elèctrode negatiu. La qualitat de la pel·lícula SEI afecta directament la vida del cicle de la bateria, l'estabilitat, la velocitat d'auto{3}}descàrrega, la seguretat i altres característiques de rendiment electroquímic, complint el requisit de "lliure de manteniment-" per a les bateries recarregables segellades. Diferents processos de formació donen lloc a diferents pel·lícules SEI, afectant significativament el rendiment de la bateria.
Els mètodes tradicionals de pre-càrrega de baixa corrent{1}} faciliten la formació estable de pel·lícules SEI; tanmateix, la càrrega de corrent baixa-perllongada augmenta la impedància de la pel·lícula SEI formada, afectant el rendiment de descàrrega de velocitat de la bateria d'ions de liti-. El temps de procés prolongat també afecta l'eficiència de la producció. Els diferents sistemes de bateries d'ions de liti- requereixen processos de formació diferents; aquest article se centra en el sistema de bateries de fosfat de ferro de liti.
El procés de formació de bateries de fosfat de ferro de liti (LFP) sol seguir aquests passos:
Corrent de càrrega 0,05C~0,2C, tensió de tall 3,6~3,7V, corrent de tall de càrrega 0,025C~0,05C, en repòs durant un període de temps (10-20 min), després es descarrega a 0,1~0,2C a 2,5V, seguit d'un període de repòs (20-60 min). Sota diferents mecanismes de càrrega/descàrrega, el corrent de càrrega afecta la formació i la qualitat de la capa SEI (placa aïllada de sediments), mentre que el temps de repòs i el corrent de tall de càrrega afecten el temps del procés de formació de la bateria.
El procés de formació de les bateries LFP requereix seleccionar una tensió de tall adequada. Des d'una perspectiva de l'estructura de cristall material, quan la tensió de càrrega supera els 3,7 V, pot danyar l'estructura de gelosia de LFP, afectant així el rendiment del cicle de la bateria. Alguns experiments de resistència interna i observacions d'elèctrodes SEM tambéconfirmar el conclusions següents:
1. Reduir adequadament la tensió de formació i escurçar el temps de formació pot reduir eficaçment la deposició de liti a la superfície de l'elèctrode negatiu, donant lloc a una superfície de l'elèctrode negatiu més suau. Això es deu al fet que un alt voltatge de formació condueix a una velocitat de generació interna de gas més ràpida, evitant l'expulsió oportuna del gas i provocant la deposició a la superfície del separador, afectant així l'equilibri de contacte entre el separador i l'elèctrode negatiu. Durant la inserció/extracció d'ions de liti-, aquest desequilibri provoca una inserció excessiva d'ions de liti-en algunes zones, provocant una superfície desigual de l'elèctrode negativa i, finalment, afectant el rendiment de la bateria.
2. Les proves de resistència interna de la bateria formada van revelar que reduir adequadament la tensió i el temps de formació pot reduir la resistència interna de la bateria. L'alta resistència interna causada per un alt voltatge de formació també està relacionada amb la superfície desigual de l'elèctrode negatiu i la formació de taques blanques. Aquestes taques blanques són compostos de liti amb poca conductivitat, cosa que condueix a una major resistència interna.
3. Reduir adequadament la tensió de formació en elprocés de formació de cèl·lules de la bateriaEl disseny pot millorar la capacitat de càrrega/descàrrega inicial de la bateria i el rendiment del cicle. Una tensió de formació excessivament alta fa que el liti i els seus compostos es dipositin fàcilment a la superfície de l'elèctrode negatiu, augmentant la capacitat irreversible de la bateria i afectant inevitablement la seva capacitat. La presència de liti i els seus compostos condueix a una disminució de la capacitat cada cop més ràpida durant els cicles de càrrega/descàrrega, afectant la vida del cicle de la bateria.
ACEY-BCT503-512H 5V 3Aequip de formació de bateries s'utilitza per provar els paràmetres de formació, capacitat i rendiment de les bateries de liti. Es tracta d'un sistema de prova integrat de bateries mestre-esclau format per ordinadors i equips de microordinadors d'un sol-xip. Té una estructura avançada, un rendiment fiable, un funcionament còmode, una alta eficiència i un rendiment de costos extremadament alt és un equip de producció i prova indispensable per als fabricants de bateries de liti, fabricants de sub-capacitat i unitats de recerca científica.
