Inverkan av bildningsprocessen för litiumjärnfosfatbatteri på dess prestanda

Formation är en viktig process i produktionsprocessen för litiumbatterier. Under bildandet bildas ett passiveringsskikt på ytan av den negativa elektroden, det vill säga den fasta elektrolytgränssnittsfilmen (SEI-film). Kvaliteten på SEI-filmen påverkar livslängden, stabiliteten och de elektrokemiska egenskaperna som självurladdning och säkerhet uppfyller kraven i" underhållsfri" för sekundär batteritätning. Emellertid är SEI-filmen som bildas av olika kemiska omvandlingsprocesser annorlunda, och påverkan på batteriets prestanda är också mycket annorlunda.

Den traditionella lågströmsförladdningsmetoden hjälper till att bilda en stabil SEI-film, men långvarig lågströmsladdning ökar impedansen hos den bildade SEI-filmen, vilket påverkar litiumjonbatteriets hastighetsurladdningsprestanda och den långa procestiden påverkar produktionseffektiviteten. Olika litiumbatterisystem har olika bildningsprocesser. Denna artikel analyserar litiumjärnfosfatbatterisystem.

Bildningsprocessen för litiumjärnfosfatsystem väljs vanligtvis enligt följande:

Laddningsström 0,05C ~ 0,2C, avstängningsspänning 3,6 ~ 3,7V, laddningsström 0,025C ~ 0,05C, efter att ha stått under en tidsperiod (10-20min), 0,1 ~ 0,2C urladdad till 2,5V, stående under en tidsperiod (20-60 min). Under olika laddnings- och urladdningsmekanismer påverkar skillnaden i laddningsström bildandet och kvaliteten på SEI, och stående tid och laddningsgränsen påverkar batteriets bildningstid.

Batteriets bildningsprocess i litiumjärnfosfatsystemet måste välja en lämplig avstängningsspänning. Från den materiella kristallstrukturen, när laddningsspänningen är större än 3,7 V, kan gitterstrukturen hos litiumjärnfosfatet skadas och därigenom påverka batteriets cykelprestanda. Resultaten av partiellt internt motståndsexperiment och SEM-observation av polstycke visar också att följande slutsatser är korrekta:

1. Att sänka bildningsspänningen på lämpligt sätt och minska bildningstiden kan effektivt reducera alstringen av litiumutfällning på ytan av den negativa elektroden, så att en jämnare yta av den negativa elektroden kan erhållas. Detta beror på att när bildningsspänningen är hög är gasproduktionshastigheten inuti batteriet så snabb att gasen inuti batteriet inte kan urladdas i tid, vilket avlagras på membranets yta, vilket påverkar kontaktbalansen mellan membranet och den negativa elektroden. Under processen med extraktion av litiumjon orsakar obalansen i kontakten mellan de två överdriven insättning av litiumjoner i vissa områden, vilket gör att den negativa elektrodens yta blir ojämn och slutligen påverkar batteriets prestanda.

2. Efter testet av batteriets interna motstånd efter bildandet har det visat sig att en minskning av bildningsspänningen och minskning av bildningstiden kan minska batteriets inre motstånd. Den höga inre resistansen orsakad av den höga kemiska omvandlingsspänningen är också relaterad till den ojämna ytan på den negativa elektroden och bildandet av vita fläckar. Eftersom de vita fläckarna är litiumföreningar är den elektriska ledningsförmågan dålig, så batteriets&# 39: s inre motstånd är för stort.

3. Genom att reducera bildningsspänningen i formningsprocessens utformning kan batteriets första laddnings- och urladdningskapacitet öka och förbättra batteriets cykelprestanda. För hög bildningsspänning är lätt att orsaka avsättning av litium och dess föreningar på ytan av den negativa elektroden, vilket ökar batteriets irreversibla kapacitet, vilket oundvikligen kommer att påverka batteriets kapacitet. På grund av förekomsten av litium och dess föreningar kommer batteriets kapacitet att minska under laddnings- och urladdningscykeln. Snabb, påverkar batteriets livslängd.