Formowanie to kluczowy etap w produkcji akumulatorów litowo-jonowych. Podczas formowania na powierzchni elektrody ujemnej tworzy się warstwa pasywacyjna, czyli warstwa interfazy stałego elektrolitu (SEI). Jakość folii SEI ma bezpośredni wpływ na żywotność baterii, stabilność,-szybkość samorozładowania, bezpieczeństwo i inne właściwości elektrochemiczne, spełniając w ten sposób wymóg „bezobsługowości” w przypadku szczelnie zamkniętych akumulatorów. Różne procesy formowania skutkują różnymi warstwami SEI, co znacząco wpływa na wydajność akumulatora.
Tradycyjne metody-prądu wstępnego-ładowania ułatwiają stabilne tworzenie warstwy SEI; jednakże długotrwałe ładowanie-niskim prądem zwiększa impedancję utworzonej warstwy SEI, wpływając na szybkość rozładowania akumulatora litowo--jonowego. Wydłużony czas procesu wpływa również na wydajność produkcji. Różne systemy akumulatorów litowo-wymagają różnych procesów formowania; W tym artykule skupiono się na systemie akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych.
Proces tworzenia akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych (LFP) zazwyczaj przebiega w następujący sposób:
Prąd ładowania 0,05°C~0,2°C, napięcie odcięcia 3,6~3,7 V, prąd odcięcia ładowania 0,025°C~0,05°C, okres spoczynku (10-20 min), następnie rozładowywanie przy 0,1~0,2°C do 2,5 V, po czym następuje okres spoczynku (20-60 min). W przypadku różnych mechanizmów ładowania/rozładowania prąd ładowania wpływa na tworzenie i jakość warstwy SEI (płyty izolowanej osadem), podczas gdy czas spoczynku i prąd odcięcia ładowania wpływają na czas procesu tworzenia akumulatora.
Proces formowania akumulatorów LFP wymaga wybrania odpowiedniego napięcia odcięcia. Z punktu widzenia struktury kryształu materiału, gdy napięcie ładowania przekracza 3,7 V, może to spowodować uszkodzenie struktury sieci LFP, wpływając w ten sposób na wydajność cyklu akumulatora. Niektóre eksperymenty z oporem wewnętrznym i obserwacje SEM elektrodypotwierdź następujące wnioski:
1. Odpowiednie zmniejszenie napięcia formowania i skrócenie czasu formowania może skutecznie zmniejszyć osadzanie się litu na powierzchni elektrody ujemnej, powodując gładszą powierzchnię elektrody ujemnej. Dzieje się tak, ponieważ wysokie napięcie formowania prowadzi do szybszego wewnętrznego wytwarzania gazu, uniemożliwiając terminowe wydalanie gazu i powodując osadzanie się na powierzchni separatora, wpływając w ten sposób na równowagę styku pomiędzy separatorem a elektrodą ujemną. Podczas wkładania/wyjmowania-jonów litu ta nierównowaga powoduje nadmierne wprowadzanie-jonów litu w niektórych obszarach, co powoduje nierówną powierzchnię elektrody ujemnej i ostatecznie wpływa na wydajność akumulatora.
2. Badanie rezystancji wewnętrznej utworzonego akumulatora wykazało, że odpowiednie zmniejszenie napięcia i czasu formowania może obniżyć rezystancję wewnętrzną akumulatora. Wysoka rezystancja wewnętrzna spowodowana wysokim napięciem formowania jest również związana z nierówną powierzchnią elektrody ujemnej i powstawaniem białych plam. Te białe plamki to związki litu o słabej przewodności, co prowadzi do wyższej rezystancji wewnętrznej.
3. Odpowiednio zmniejszyć napięcie formowania wproces tworzenia ogniw akumulatorakonstrukcja może poprawić początkową pojemność ładowania/rozładowania akumulatora i wydajność cyklu. Zbyt wysokie napięcie formowania łatwo powoduje osadzanie się litu i jego związków na powierzchni elektrody ujemnej, zwiększając nieodwracalnie pojemność akumulatora i nieuchronnie wpływając na jego pojemność. Obecność litu i jego związków prowadzi do coraz szybszego spadku pojemności podczas cykli ładowania/rozładowania, co wpływa na żywotność akumulatora.
ACEY-BCT503-512H 5 V 3 Asprzęt do formowania akumulatorów służy do testowania parametrów formowania, pojemności i wydajności akumulatorów litowych. Jest to zintegrowany system testowy z baterią master-slave, składający się z komputerów i urządzeń z pojedynczym-mikrokomputerami. Ma zaawansowaną strukturę, niezawodne działanie, wygodną obsługę, wysoką wydajność i wyjątkowo wysoką wydajność kosztową. Jest niezbędnym sprzętem produkcyjnym i testującym dla producentów baterii litowych, producentów o mniejszej-pojemności i jednostek naukowo-badawczych.
