L'impatto delle condizioni di formazione sulle prestazioni della batteria

Nel processo di produzione tematica delle batterie agli ioni di litio, la formazione è una procedura critica Questo articolo discute l'impatto delle condizioni di formazione (ad es Corrente di formazione, tensione di formazione, temperatura di formazione e pressione esterna) sulle prestazioni della batteria, tra cui resistenza interna, capacità e durata del ciclo TOB Nuova energia fornisce Macchina di formazione della batteria di varie specifiche per soddisfare le esigenze di produzione della ricerca in laboratorio di batterie e linee di produzione della batteria.

La formazione si riferisce al processo di ricarica iniziale dopo l'elettroliteiniezione e il riposo, durante il quale si è formato l'elettrolita solido (SEI) layeris Le variazioni nei protocolli di formazione si traducono in traviteri leggermente diversi La morfologia dello strato SEI influenza direttamente le prestazioni cellulari, la capacità di tasso di tales, la stabilità ad alta tensione e in particolare la durata del ciclo

Di seguito è riportata l'analisi adetalati su come le condizioni di formazione influenzano le prestazioni delle cellule:

1 FormationCurrent

Gli studi dimostrano che le densità attuali di lower facilitano la formazione di uno strato SEI robusto La setiforme prevede due fasi: nucleazione e crescita Nucleazione ad alta densità di densità di corrente, che porta a una struttura porosa SEI con scarsa adesione alla superficie del theanade Al contrario, le densità a bassa corrente lenta la nucleazione, producendo strato SEI di Adenser Tuttavia, un SEI poroso può infiltrarsi meglio l'elettrolita, con conseguente conducibilità ionica più elevata rispetto alla SEI formata a basse velocità di corrente

I metodi di pre-caricamento-corrente tradizionale aiutano a formare una SEI stabile e densa, ma la ricarica a bassa corrente trasformata aumenta l'impedenza SEI, influendo negativamente sulla capacità e la durata del ciclo Inoltre, la formazione a bassa corrente di prolungazione della produzione, riducendo l'efficienza di produzione Per risolvere questo problema, è stato proposto un protocollo di formazione StepwiseCurrent durante la fase di corrente costante (CC) Questo approccio riduce la polarizzazione, migliora la capacità di carica, riduce il tempo di formazione e migliora l'efficienza

Figura 1 (a) Formazione SEI sulle superfici della grafite durante la formazione e (b) l'effetto della densità di corrente di formazione sulla struttura SEI

2 Formazione

Diverse tensioni di formazione influiscono significativamente sulle condizioni della superficie dell'elettrodo, la resistenza interna e le prestazioni del ciclo Ad esempio, uno studio che ha confrontato le scorte di cutoff di 3 5 V e 4 2 V ha scoperto che un cutoff 4 2 V ha prodotto una maggiore carica di carriera ma un'efficienza di scarica di carica inferiore al 4 1% rispetto a 3 5 V Batterie a base di 4 2 V hanno mostrato una resistenza elettrodo più elevata e un ciclodegradazione più rapida

3 Stateof Charge (SOC)

SOC è un parametro critico nell'ottimizzazione della formazione Insieme alla tensione di carica/scarica, i diversi livelli di SoC durante l'invecchiamento inducono diversi gradi di reattività, alterando le proprietà SEI e, in definitiva, le prestazioni della batteria Gli sperimentali diritti indicano che il 25% SOC porta a una maggiore impedenza e una minore capacità di assistenza prima e dopo l'invecchiamento Il protocollo ottimale prevede la ricarica al 100% di SOC, scaricando al 25% SOC (cioè e., Mantenimento del 75% SOC), seguito da una temperatura ambiente di invecchiamento Questo metodo raggiunge la massima scarica iniziale e conservazione della capacità

4 FormationTemperature

Per le batterie agli ioni di polimerlitium, la formazione ad alta temperatura promuove una sequestrazione più completa e migliora la bagnabilità del separatore, riducendo la generazione di gas Tuttavia, la formazione a bassa temperatura favorisce una riduzione del sale di litio più lente, una deposizione SEI abilitata e densa, che estende la vita del ciclo Mentre gli strati SEI ad alta temperatura mostrano una maggiore conducibilità ionica, la loro instabilità dovuta alla dissoluzione accelerata e alla co-intercalazione del solvente si prestano prestazioni La maggior parte dei produttori adotta l'invecchiamento ad alta temperatura (30 ● 60 ° C) per le prestazioni del ciclo e dello stoccaggio di ToimProve

5 pressione esterna

La generazione di gas che la formazione aumenta la distanza tra gli elettrodi, allungando i percorsi di trasporto di li-ion e aumentando l'impedenza, riducendo così la capacità L'applicazione della pressione moderata elimina il gas, garantisce un contatto con elettrodo stretto, minimizza la deformazione e migliora la capacità di formazione, la capacità di frequenza e la durata del ciclo L'analisi post-mortem rivela che una pressione insufficiente causa il placcatura al litio l'anodo, mentre la pressione ottimale impedisce tali difetti

Riepilogo:

Il processo di formazione svolge un ruolo decisivo nelle prestazioni della batteria agli ioni di litio La corrente di formazione di ottimizzazione, la tensione, la temperatura e la pressione esterna sono cruciali proprietà della batteria Tuttavia, i singoli adeguamenti dei parametri hanno migliorato i miglioramenti Una strategia di ottimizzazione olistica è essenziale per massimizzare le prestazioni dei battitori.