Влияние на процеса на образуване на литиев железен фосфат батерия върху неговата ефективност

Формирането е важен процес в процеса на производство на литиеви батерии. По време на образуването се образува пасивен слой на повърхността на отрицателния електрод, т.е. солидна електролит интерфейс филм (SEI филм). Качеството на SEI фолиото влияе върху жизнения цикъл, стабилността и електрохимичните свойства, като саморазреждане и безопасност, отговарят на изискванията на "без поддръжка" за вторично уплътняване на батериите. Въпреки това, SEI филм, образуван от различни процеси на химично преобразуване е различен, а въздействието върху работата на батерията е много различно.

Традиционният нискоскоковен метод за предварително зареждане спомага за създаването на стабилен SEI филм, но дългосрочното нискотемптомно зареждане ще увеличи импеданса на образуваното SEI фолио, като по този начин се отразява на скоростта на разреждане на литиево-йонната батерия и дългото време на процеса се отразява на ефективността на производството. Различните системи за литиева батерия имат различни процеси на образуване. Тази статия анализира системите за литиево фосфатни батерии.

Процесът на образуване на литиево-желязо фосфат система обикновено се избира както следва:

Ток на зареждане 0.05C~0.2C, напрежение на прекъсване 3.6~ 3.7V, зареждане на ток на прекъсване 0.025C ~ 0.05C, след като стои за определен период от време (10-20min), 0.1 ~ 0.2C заредена до 2.5V, стоене за период от време (20 -60 минути). При различни механизми за зареждане и разтоварване разликата в зарядния ток влияе върху формирането и качеството на SEI, а времето за за постоянно и зареждането на прекъсващия ток влияят на времето за образуване на батерията.

Процесът на образуване на батерията на литиево-железния фосфат система трябва да избере подходящо прекъсване на напрежението. От материалната кристална структура, когато напрежението на зареждане е по-голямо от 3,7V, структурата на решетката на литиево-железния фосфат може да бъде повредена, като по този начин се отразява на цикъла на работа на батерията. Резултатите от опита за частично вътрешно съпротивление и наблюдението на полюса SEM също доказват, че следните изводи са правилни:

1. Подходящо понижаване на напрежението на образуване и намаляване на времето за образуване може ефективно да намали генерирането на литиеви утаяване на повърхността на отрицателния електрод, така че да може да се получи по-гладка повърхност на отрицателния електрод. Това е така, защото когато напрежението на образуването е високо, скоростта на производство на газ вътре в акумулатора е толкова бърза, че газът вътре в акумулатора не може да се разтоварва във времето, което се отлага по повърхността на диафрагмата, което влияе върху контактния баланс между диафрагмата и отрицателния електрод. В процеса на екстракция на литиево-йонния дисбаланс между контакта между двете причинява прекомерно вмъкване на литиеви йони в някои области, което води до неравномерност на повърхността на отрицателния електрод и накрая засяга работата на батерията.

2. След теста за вътрешно съпротивление на акумулатора след образуването се установява, че подходящото намаляване на напрежението на образуване и намаляване на времето за образуване може да намали вътрешното съпротивление на батерията. Високото вътрешно съпротивление, причинено от високото химично преобразуване на напрежението, е свързано и с неравномерната повърхност на отрицателния електрод и образуването на бели петна. Тъй като белите петна са литиеви съединения, електрическата проводимост е лоша, така че вътрешното съпротивление на батерията е твърде голямо.

3. Подходящо намаляване на напрежението на образуване в конструкцията на процеса на образуване може да увеличи първия заряд и разрядния капацитет на батерията и да подобри производителността на цикъла на батерията. Твърде високо напрежение образуване е лесно да се предизвика отлагането на литий и неговите съединения на повърхността на негативния електрод, което увеличава необратим капацитет на батерията, което неизбежно ще повлияе на капацитета на батерията. Поради наличието на литий и неговите съединения, капацитетът на батерията ще намалее по време на цикъла на зареждане и разреждане. Бързо, засягащо жизнения цикъл на батерията.