L'impact des conditions de formation sur les performances de la batterie

Dans le processus de fabrication des batteries lithium-ion, la formation est une procédure critique Cet article traite de l'impact des conditions de formation (par exemple, le courant de formation, la tension de formation, la température de formation et la pression externe) sur les performances de la batterie, y compris la résistance interne, la capacité et la durée de vie du cycle Tob New Energy proposer Machine de formation de batterie de diverses spécifications pour répondre aux besoins de production de la recherche en laboratoire de batterie et lignes de production de batterie.

Formation se présente au processus de charge initial après l'électrolytéinjection et le repos, au cours de laquelle la couche interphase d'électrolyte solide (SEI) s'est formée Les variations des protocoles de formation entraînent des seilayers légèrement différents La morphologie de la couche SEI affecte directement les performances cellulaires, la capacité de taux de telles et, la stabilité à haute tension et en particulier la durée de vie du cycle

Vous trouverez ci-dessous une analyse collyte de la façon dont les conditions de formation influencent les performances cellulaires:

1 Formation Current

Des études montrent que les densités actuelles plus fortes facilitent la formation d'une couche SEI robuste La séiformation implique deux étapes: la nucléation et la croissance Les densités de courant élevé accélèrent la nucléation, conduisant à une structure SEI poreuse avec une mauvaise adhérence à la surface du code Inversement, de faibles densités de courant ralentissent la nucléation, produisant une couche Adensser SEI Cependant, un SEI poreux peut mieux s'infiltrer l'électrolyte, entraînant une conductivité ionique plus élevée par rapport à SEI formé sous de faibles densités de courant

Traditional Les méthodes de pré-chargement à courant continu aident à former un SEI stable et dense, la charge à faible courant à faible courant, augmente l'impédance de la SEI, la capacité d'impact négatif et la vie cyclable De plus, la formation à faible courant prolonge le temps de production, réduisant l'efficacité de la fabrication Pour y remédier, un protocole de formation de pas-parallèle pendant la phase à courant constant (CC) a été proposé Cette approche réduit la polarisation, améliore la capacité de charge, raccourcit le temps de formation et améliore l'efficacité

Figure 1 (a) Formation de SEI sur les surfaces du graphite pendant la formation et (b) l'effet de la densité de courant de formation sur la structure SEI

2 Formation Voltage

Différentes tensions de configuration affectent considérablement les conditions de surface des électrodes, la internalrésence et les performances du cycle Par exemple, une étude comparant les volants de coupure de 3, 5 V et 4 2 V a révélé qu'une coupure 4 2 V a donné une charge plus élevée mais 4 1% d'efficacité de charge de charge plus faible que 3 5 V Les batteries formées à 4 2 V ont montré une résistance aux électrodes plus élevée et un cyclégradation plus rapide

3 Stateof Charge (SOC)

SOC est un paramètre critique dans l'optimisation de la formation Couplé à la tension de charge / décharge, différents niveaux de SOC pendant le vieillissement induisent différents degrés de réactivité, modifiant les propriétés SEI et, finalement, les performances de la batterie Les résults expérimentaux indiquent que 25% SOC entraîne une impédance plus élevée et une rétention de capacité plus faible avant et après le vieillissement Le protocole optimal consiste à charger à 100% SOC, en décharge à 25% SOC (c'est-à-dire, en maintenant 75% SOC), suivi de la température ambiante de l'Agingat Cette méthode réalise la déchargement initiale et la rétention de capacité la plus élevée

4.

Pour les batteries polymerlithium-ion, la formation à haute température favorise une seiforation plus complète et améliore la mouillabilité du séparateur, réduisant la génération de gaz Cependant, la formation à basse température favorise la réduction plus lente du sel de lithium, le dépôt de SEI modifié et dense, qui prolonge la durée de vie du cycle Bien que les couches de SEI à température haute présentent une conductivité ionique plus élevée, leur instabilité due à une dissolution accélérée et à la co-intercalation des solvants s'observateurs La plupart des fabricants adoptent un vieillissement à haute température (30 ● 60 ° C) pour améliorer le cycle et les performances de stockage

5.Presse externe

Génération de gaz La formation de la formation augmente la distance entre les électrodes, allongeant les trajets Li-Ifransport et augmentant l'impédance, réduisant ainsi la capacité L'application de la pression modérée élimine le gaz, assure un contact étroit d'électrode, minimise les informations et améliore la capacité de formation, la capacité de taux et la durée de vie du cycle L'analyse post mortem révèle que la pression insuffisante provoque un placage au lithium l'anode, tandis que la pression optimale empêche de tels défauts

Résumé:

Le processus de formation joue un rôle décisif dans les performances de la batterie lithium-ion Le courant d'optimisation, la tension, la température et la pression externe sont les propriétés cruciales de la batterie de matinée Cependant, les ajustements des paramètres individuels ont renforcé les améliorations Une stratégie d'optimisation holistique est essentielle pour maximiser les performances de la bradimente.