鉅大LARGE | 點擊量:1660次 | 2020年11月05日
鋰離子電池預鋰化的重要方法是什么?
對全電池而言,化成時負極界面形成的SEI膜會消耗掉從正極脫嵌的鋰離子,并降低電池的容量;假如我們可以從正極材料外再尋找到一個鋰源,讓SEI膜的形成消耗外界鋰源的鋰離子,這樣就可以保證正極脫嵌的鋰離子不會浪費于化成過程,最終就可以提高鋰離子電池容量。這個供應外界鋰源的過程,就是預鋰化。
預鋰化的重要方法
鋰離子電池廠家.jpg
1、負極提前化成法
讓負極單獨化成,待負極形成SEI膜后再與正極裝配,防止化成對正極鋰離子的損耗,并大幅提升全電池的首次效率及容量。這種預鋰化方法的優(yōu)點是可以最大限度的模擬正?;闪鞒?,同時保證SEI膜的形成效果與鋰離子電池相近,但是負極片的提前化成和正負極片的裝配這兩個工序,操作難度過大。
2、負極噴涂鋰粉法
制作出一種穩(wěn)定的金屬鋰粉末顆粒,顆粒的內(nèi)層為金屬鋰,外層為具有良好鋰離子導通率和電子導通率的保護層;預鋰化過程中,先將鋰粉分散在有機溶劑中,然后將分散體噴涂在負極片上,接著將負極片上的殘留有機溶劑干燥,這樣就得到了完成預鋰化的負極片。
化成時,噴涂在負極上的鋰粉會消耗于SEI膜的形成,從而最大限度的保留從正極脫嵌的鋰離子,提高鋰離子電池的容量,采用這種預鋰化方法的缺點是安全性較難保證,材料及設備改造成本較高。
3、負極三層電極法
與正常銅箔相比,三層電極法的銅箔被涂上了后期化成所要的金屬鋰粉,為了保護鋰粉不與空氣反應,又涂上了一層保護層;負極則直接涂在保護層上。
當電芯完成注液后,保護層會溶解于電解液中,從而讓金屬鋰與負極接觸,化成時形成SEI膜所消耗的鋰離子由金屬鋰粉補充,這種方法對鋰離子電池廠加工條件沒有苛刻要求,但是保護層在極片收放卷、輥壓、裁切等工位的穩(wěn)定性是對電極材料研發(fā)的很大挑戰(zhàn),金屬鋰粉化成消失后負極材料粘結(jié)性的保證也頗有難度。
4,正極富鋰材料法
當負極首效低于正極時,化成時就會有太多的鋰離子損耗于負極,造成放電后正極有效空間無法被鋰離子欠滿,形成正極嵌鋰空間的浪費;假如在正極中加入少量的高克容量富鋰化材料,這樣既可以為化成時SEI膜的形成供應更多的鋰離子,也不用擔心放電時富鋰化材料無法再次嵌鋰。