Dlaczego starzenie się jest konieczne podczas produkcji baterii?

Starzenie się to krytyczny proces w produkcji akumulatorów litowo-jonowych.- Uformowane baterie umieszcza się w pomieszczeniu/inkubatorze o określonej temperaturze (np. 45 stopni) na pewien okres czasu (np. 1-7 dni). W tym okresie zmiany napięcia w każdym ogniwie są stale monitorowane. Zasadniczo proces ten stabilizuje wydajność baterii i eliminuje produkty niespełniające norm poprzez stabilizację (w temperaturze pokojowej lub podwyższonej) oraz cykle ładowania i rozładowywania. Ten krok jest konieczny z następujących powodów:

1. Stabilizacja i naprawa warstwy SEI: Podczas początkowego ładowania (tworzenia) akumulatora elektrolit ulega reakcji redukcji na grafitowej powierzchni elektrody ujemnej, tworząc warstwę styku stałego elektrolitu (SEI). Folia ta ma kluczowe znaczenie dla żywotności, bezpieczeństwa i wydajności baterii. Jednakże nowo utworzona folia SEI jest strukturalnie niestabilna i luźna, przez co jest podatna na pękanie i rozkład. Proces starzenia, szczególnie starzenie się w określonej temperaturze, stwarza możliwość stabilizacji i naprawy folii SEI, czyniąc jej strukturę bardziej stabilną i jednolitą, co lepiej zapobiega dalszemu rozkładowi elektrolitu i poprawia żywotność akumulatora.

2. Reakcje uboczne i usuwanie zanieczyszczeń: W akumulatorze zachodzą pewne nieuniknione reakcje uboczne, takie jak reakcje śladowe pomiędzy elektrolitem a materiałami elektrody dodatniej i ujemnej oraz zużycie resztkowej wody. Proces starzenia, zwłaszcza starzenie-w wysokiej temperaturze, może przyspieszyć te reakcje uboczne w kontrolowanych warunkach. Dzięki temu akumulator może osiągnąć względnie stabilny stan, zanim dotrze do użytkownika, co pozwala uniknąć nieprawidłowego spadku napięcia lub pojemności podczas pierwszego użycia.

1. Wystarczające zwilżenie elektrolitu: Chociaż akumulator po napełnieniu przechodzi proces zwilżania, elektrolit w porach separatora i elektrody może nie być całkowicie i równomiernie nasycony elektrolitem. Okres postoju w procesie starzenia zapewnia elektrolitowi wystarczającą ilość czasu i odpowiednią temperaturę do całkowitego wchłonięcia się w elektrodę, zapewniając prawidłową migrację jonów litu. Niewystarczające zwilżenie może prowadzić do problemów, takich jak wysoki opór wewnętrzny i niepełne wykorzystanie wydajności.

2. Wewnętrzne odprężanie: Mikronaprężenia powstają w materiale podczas takich procesów, jak walcowanie, nawijanie i laminowanie arkusza elektrody. Proces starzenia, któremu towarzyszy spoczynkowe i delikatne ładowanie i rozładowywanie, pomaga uwolnić te wewnętrzne naprężenia, dzięki czemu struktura elektrody jest bardziej stabilna.

1. Sprawdzanie akumulatorów z mikro-zwarciami i nadmiernym-samorozładowaniem: podczas produkcji zadziory na arkuszu elektrody, defekty separatorów i zanieczyszczenia pyłem mogą powodować mikro-zwarcia w akumulatorze. Mikro-zwarcia mogą powodować gwałtowny spadek napięcia akumulatora. Monitorując spadek napięcia (wartość K) podczas procesu starzenia (zwłaszcza podczas fazy spoczynku- w wysokiej temperaturze), można dokładnie zidentyfikować i wyeliminować akumulatory niespełniające norm, minimalizując dostawy wadliwych ogniw do klientów. Jest to najważniejsza funkcja przesiewowa procesu starzenia.

2. Sprawdzanie spójności: nawet baterie wyprodukowane w ramach tej samej partii mogą wykazywać subtelne różnice w wydajności (pojemność, rezystancja wewnętrzna i stopień samo-rozładowania). Proces starzenia w pełni uwidacznia te różnice. Mierząc takie parametry, jak napięcie i rezystancja wewnętrzna wszystkich ogniw po starzeniu, akumulatory można sortować i grupować, aby zapewnić bardzo spójne działanie każdego ogniwa po złożeniu w zestaw akumulatorów. Spójność jest podstawą trwałości i bezpieczeństwa akumulatora.

ACEY-BA60100-16maszyna do starzenia bateriijest stosowany w zintegrowanym systemie testowania cyklu rozładowania ładowania i rozładowywania akumulatorów litowych o niskim ciągu, teście działania pakietu akumulatorów i monitorowaniu danych dotyczących rozładowania, takich jak narzędzia elektryczne, magazynowanie energii słonecznej itp.

Ogólnie rzecz biorąc, starzenie się akumulatora to okres przejściowy od „gwałtownych turbulencji” do „spokojnej stabilności”, pozwalający wewnętrznemu układowi chemicznemu stać się stabilnym i niezawodnym. Dla producentów starzenie się jest kluczowym etapem kontroli jakości. Dzięki presji czasu i środowiska przechwytuje produkty niespełniające norm i niestabilnelinia do produkcji akumulatorów, znacząco poprawiając bezpieczeństwo i konsystencję produktu końcowego. Pomijanie lub skracanie procesu starzenia może-zwiększyć krótkoterminową zdolność produkcyjną, ale może również prowadzić do znacznych-terminowych zagrożeń bezpieczeństwa i problemów z jakością partii, co jest niewątpliwie katastrofalne dla producentów.

Skontaktuj się teraz