La formación es un paso crucial en la producción de baterías de iones de litio-. Durante la formación, se forma una capa de pasivación, la película de interfase de electrolito sólido (SEI), sobre la superficie del electrodo negativo. La calidad de la película SEI afecta directamente el ciclo de vida de la batería, la estabilidad, la tasa de auto-descarga, la seguridad y otras características de rendimiento electroquímico, cumpliendo con el requisito de "libre de mantenimiento-para baterías recargables selladas. Los diferentes procesos de formación dan como resultado diferentes películas SEI, lo que afecta significativamente el rendimiento de la batería.
Los métodos tradicionales de precarga-de baja-corriente facilitan la formación de una película SEI estable; sin embargo, la carga prolongada de baja-corriente aumenta la impedancia de la película SEI formada, lo que afecta el rendimiento de descarga de la batería de iones de litio-. El tiempo prolongado del proceso también afecta la eficiencia de la producción. Los diferentes sistemas de baterías de iones de litio-requieren diferentes procesos de formación; Este artículo se centra en el sistema de batería de fosfato de hierro y litio.
El proceso de formación de baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) suele seguir estos pasos:
Corriente de carga 0,05 C ~ 0,2 C, voltaje de corte 3,6 ~ 3,7 V, corriente de corte de carga 0,025 C ~ 0,05 C, reposo durante un período de tiempo (10-20 min), luego descarga de 0,1 ~ 0,2 C a 2,5 V, seguido de un período de descanso (20-60 min). Bajo diferentes mecanismos de carga/descarga, la corriente de carga afecta la formación y calidad de la capa SEI (placa aislada con sedimento), mientras que el tiempo de reposo y la corriente de corte de carga afectan el tiempo del proceso de formación de la batería.
El proceso de formación de baterías LFP requiere seleccionar un voltaje de corte adecuado. Desde la perspectiva de la estructura cristalina del material, cuando el voltaje de carga excede los 3,7 V, puede dañar la estructura reticular del LFP, afectando así el rendimiento del ciclo de la batería. Algunos experimentos de resistencia interna y observaciones SEM de electrodos tambiénconfirmar el siguientes conclusiones:
1. Reducir adecuadamente el voltaje de formación y acortar el tiempo de formación puede reducir eficazmente la deposición de litio en la superficie del electrodo negativo, lo que da como resultado una superficie del electrodo negativo más suave. Esto se debe a que un alto voltaje de formación conduce a una tasa de generación interna de gas más rápida, lo que impide la expulsión oportuna del gas y provoca la deposición en la superficie del separador, afectando así el equilibrio de contacto entre el separador y el electrodo negativo. Durante la inserción/extracción de iones de litio-, este desequilibrio da como resultado una inserción excesiva de iones de litio-en algunas áreas, lo que provoca una superficie desigual del electrodo negativo y, en última instancia, afecta el rendimiento de la batería.
2. Las pruebas de resistencia interna de la batería formada revelaron que reducir adecuadamente el voltaje y el tiempo de formación puede reducir la resistencia interna de la batería. La alta resistencia interna causada por el alto voltaje de formación también está relacionada con la superficie desigual del electrodo negativo y la formación de puntos blancos. Estas manchas blancas son compuestos de litio con mala conductividad, lo que provoca una mayor resistencia interna.
3. Reducir adecuadamente el voltaje de formación en elproceso de formación de celdas de bateríaEl diseño puede mejorar la capacidad de carga/descarga inicial de la batería y el rendimiento del ciclo. Un voltaje de formación excesivamente alto hace que el litio y sus compuestos se depositen fácilmente en la superficie del electrodo negativo, lo que aumenta la capacidad irreversible de la batería y afecta inevitablemente su capacidad. La presencia de litio y sus compuestos conduce a una disminución de la capacidad cada vez más rápida durante los ciclos de carga/descarga, lo que afecta la vida útil de la batería.
ACEY-BCT503-512H 5V 3Aequipo de formación de baterías se utiliza para probar los parámetros de formación, capacidad y rendimiento de las baterías de litio. Es un sistema de prueba integrado de batería maestra-esclava compuesto por computadoras y equipos de microcomputadoras de un solo-chip. Tiene una estructura avanzada, un rendimiento confiable, una operación conveniente, una alta eficiencia y un rendimiento de costo extremadamente alto. Es un equipo de prueba y producción indispensable para los fabricantes de baterías de litio, los fabricantes de sub-capacidad y las unidades de investigación científica.
