鉅大LARGE | 點擊量：425次 | 2023年10月27日
有關(guān)鋰電池化成-老化工藝詳解
一、化成
有關(guān)化成（Pre-formation）的概念，就是對制造出來的鋰離子電池進行一次小電流的充放電。在鋰離子電池制作完成后，要對電池進行小電流的充放電。有關(guān)預(yù)充電的目的，重要是兩個：
1、電池制作完成后，電極材料并不是處在最佳適用狀態(tài)，或者物理性質(zhì)不合適（例如顆粒太大，接觸不緊密等），或者物相本身不對（例如一些合金機理的金屬氧化物負極），要進行首次充放電對其激活。
2、在鋰離子電池進行第一次充電過程中，Li+從正極活物質(zhì)中脫出，經(jīng)過電解液-隔膜-電解液后，嵌入負極石墨材料層間。在此過程中，電子沿著外圍電路從正極遷移到負極。此時，由于鋰離子嵌入石墨負極電位較低電子會先與電解液反應(yīng)生成SEI膜和部分氣體。有關(guān)SEI的用途及形成機理見干貨|SEI是什么？對鋰離子電池影響這么大！
在此過程中會出現(xiàn)部分氣體出現(xiàn)同時伴隨少量電解液的消耗，有些電池廠家會在此過程后進行電池排氣和補液的操作，尤其是關(guān)于LTO電池來說，會出現(xiàn)大量的氣體造成電池鼓包厚度超過10%。關(guān)于石墨負極來說，產(chǎn)氣量較少，不必要進行排氣的操作，這是因為在第一次充電過程中出現(xiàn)的SEI膜阻礙了電子與電解液的進一步反應(yīng)，不再出現(xiàn)氣體。這也就是石墨體系電池不可逆容量的來源，雖然造成了不可逆容量損失，但是也成就了電池的穩(wěn)定。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
二、老化
老化一般就是指電池裝配注液完成后第一次充電化成后的放置，可以有常溫老化也可有高溫老化，兩者用途都是使初次充電化成后形成的SEI膜性質(zhì)和組成更加穩(wěn)定，保證電池電化學(xué)性能的穩(wěn)定性。老化的目的重要有三個：
1、電池經(jīng)過預(yù)化成工序后，電池內(nèi)部石墨負極會形成一定的量的SEI膜，但是這個膜結(jié)構(gòu)緊密且孔隙小，將電池在高溫下進行老化，將有助于SEI結(jié)構(gòu)重組，形成寬松多孔的膜。
2、化成后電池的電壓處于不穩(wěn)定的階段，其電壓略高于真實電壓，老化的目的就是讓其電壓更準確穩(wěn)定。
3、將電池置于高溫或常溫下一段時間，可以保證電解液能夠?qū)O片進行充分的浸潤，有利于電池性能的穩(wěn)定。
電池的化成-老化工藝是必不可少的，在實際生產(chǎn)中根據(jù)電池的材料體系和結(jié)構(gòu)體系選擇電池充放電工藝，但是電池的化成必須在小電流的條件下充放電。經(jīng)過這兩步關(guān)鍵工藝后，再對穩(wěn)定下來的電池進行分容，經(jīng)過包裝等工序后就可以出場了。
