Формирането е решаваща стъпка в производството на литиево-йонни батерии. По време на формирането върху повърхността на отрицателния електрод се формира пасивиращ слой, филмът между фазата на твърдия електролит (SEI). Качеството на SEI фолиото пряко влияе върху жизнения цикъл на батерията, стабилността, скоростта на само-разреждане, безопасността и други характеристики на електрохимичното представяне, отговаряйки на изискването за „без-поддръжка“ за запечатани акумулаторни батерии. Различните процеси на формиране водят до различни SEI филми, което значително влияе върху производителността на батерията.
Традиционните методи за предварително-зареждане с нисък ток улесняват образуването на стабилен SEI филм; въпреки това, продължителното зареждане с нисък{2}}ток увеличава импеданса на образувания SEI филм, което влияе на скоростта на разреждане на литиево-йонната батерия. Удълженото време на процеса също оказва влияние върху ефективността на производството. Различните системи от литиево-йонни батерии изискват различни процеси на формиране; тази статия се фокусира върху системата за литиево-железни фосфатни батерии.
Процесът на формиране на батерии с литиево-железен фосфат (LFP) обикновено следва следните стъпки:
Ток на зареждане 0,05C~0,2C, напрежение на прекъсване 3,6~3,7V, ток на прекъсване на зареждане 0,025C~0,05C, почивка за период от време (10-20 минути), след това разреждане при 0,1~0,2C до 2,5V, последвано от период на почивка (20-60 минути). При различни механизми за зареждане/разреждане токът на зареждане влияе върху образуването и качеството на слоя SEI (изолирана от утайки плоча), докато времето за почивка и токът на прекъсване на зареждането влияят върху времето на процеса на формиране на батерията.
Процесът на формиране на LFP батерии изисква избор на подходящо напрежение на прекъсване. От гледна точка на кристалната структура на материала, когато напрежението на зареждане надвишава 3,7 V, това може да повреди структурата на решетката на LFP, като по този начин повлияе на производителността на цикъла на батерията. Някои експерименти с вътрешно съпротивление и SEM наблюдения на електроди същопотвърдете следните заключения:
1. Подходящото намаляване на напрежението на образуване и скъсяването на времето за образуване може ефективно да намали отлагането на литий върху повърхността на отрицателния електрод, което води до по-гладка повърхност на отрицателния електрод. Това е така, защото високото напрежение на образуване води до по-бърза вътрешна скорост на генериране на газ, предотвратявайки навременното изтласкване на газ и причинявайки отлагане върху повърхността на сепаратора, като по този начин засяга контактния баланс между сепаратора и отрицателния електрод. По време на вмъкване/извличане на литиево-йони, този дисбаланс води до прекомерно вмъкване на литиево-йони в някои области, причинявайки неравна повърхност на отрицателния електрод и в крайна сметка оказва влияние върху работата на батерията.
2. Тестването на вътрешното съпротивление на формираната батерия разкри, че подходящото намаляване на напрежението и времето на формиране може да намали вътрешното съпротивление на батерията. Високото вътрешно съпротивление, причинено от високо напрежение на образуване, също е свързано с неравната повърхност на отрицателния електрод и образуването на бели петна. Тези бели петна са литиеви съединения с лоша проводимост, което води до по-високо вътрешно съпротивление.
3. Подходящо намаляване на напрежението на формиране впроцес на образуване на батерийни клеткидизайнът може да подобри първоначалния капацитет на зареждане/разреждане на батерията и производителността на цикъла. Прекалено високото напрежение на образуване лесно причинява отлагане на литий и неговите съединения върху повърхността на отрицателния електрод, увеличавайки необратимия капацитет на батерията и неизбежно засягайки нейния капацитет. Наличието на литий и неговите съединения води до все по-бързо намаляване на капацитета по време на циклите на зареждане/разреждане, което оказва влияние върху живота на батерията.
ACEY-BCT503-512H 5V 3Aоборудване за формиране на батерии се използва за тестване на формирането, капацитета и работните параметри на литиевите батерии. Това е интегрирана система за тестване на главна-подчинена батерия, съставена от компютри и оборудване с един-чип микрокомпютри. Той има усъвършенствана структура, надеждна производителност, удобна работа, висока ефективност и експлоатационни показатели с изключително висока цена е незаменимо оборудване за производство и тестване за производители на литиеви батерии, производители с под-капацитет и научноизследователски звена.
