인산 철 리튬 전지의 형성 과정이 성능에 미치는 영향

형성은 리튬 배터리의 생산 공정에서 중요한 과정입니다. 형성 과정에서 음극 표면, 즉 고체 전해질 계면 필름 (SEI 필름)에 패시베이션 층이 형성됩니다. SEI 필름의 품질은주기 수명, 안정성에 영향을 미치며 자체 방전 및 안전과 같은 전기 화학적 특성은" 유지 보수가 필요없는" 2 차 전지 밀봉 용. 그러나 다른 화학적 변환 프로세스에 의해 형성된 SEI 필름은 다르며 배터리 성능에 미치는 영향도 매우 다릅니다.

기존의 저 전류 사전 충전 방법은 안정적인 SEI 필름을 형성하는 데 도움이되지만 장기간 저 전류 충전은 형성된 SEI 필름의 임피던스를 증가시켜 리튬 이온 배터리의 속도 방전 성능에 영향을 미치고 공정 시간은 생산 효율성에 영향을 미칩니다. 리튬 배터리 시스템마다 형성 과정이 다릅니다. 이 기사에서는 인산 철 리튬 배터리 시스템을 분석합니다.

리튬 철 인산염 시스템의 형성 과정은 일반적으로 다음과 같이 선택됩니다.

충전 전류 0.05C ~ 0.2C, 차단 전압 3.6 ~ 3.7V, 충전 차단 전류 0.025C ~ 0.05C, 일정 시간 (10 ~ 20 분) 방치 후, 0.1 ~ 0.2C 2.5V로 방전, 일정 시간 (20-60 분) 동안 서 있습니다. 다양한 충전 및 방전 메커니즘에서 충전 전류의 차이는 SEI의 형성 및 품질에 영향을 미치며 대기 시간 및 충전 차단 전류는 배터리 형성 프로세스 시간에 영향을 미칩니다.

리튬 철 인산염 시스템의 배터리 형성 과정은 적절한 차단 전압을 선택해야합니다. 물질 결정 구조상 충전 전압이 3.7V를 초과하면 인산 철 리튬의 격자 구조가 손상되어 배터리의 사이클 성능에 영향을 미칠 수있다. 부분 내부 저항 실험 및 극편 SEM 관찰의 결과는 다음 결론이 옳다는 것을 증명합니다.

1. 형성 전압을 적절하게 낮추고 형성 시간을 줄이면 음극 표면의 리튬 석출 발생을 효과적으로 감소시킬 수 있으므로 더 매끄러운 음극 표면을 얻을 수 있습니다. 이는 형성 전압이 높을 때 배터리 내부의 가스 발생 속도가 너무 빨라 배터리 내부의 가스가 적시에 방전 될 수 없어 다이어프램 표면에 침전되어 다이어프램과의 접촉 균형에 영향을 미치기 때문입니다. 음극. 리튬 이온 추출 과정에서 둘 사이의 접촉 불균형으로 인해 일부 영역에서 리튬 이온이 과도하게 삽입되어 음극 표면이 고르지 않게되어 결국 배터리 성능에 영향을 미칩니다.

2. 형성 후 배터리 내부 저항 테스트 후, 형성 전압을 적절하게 낮추고 형성 시간을 줄이면 배터리의 내부 저항을 줄일 수 있음을 발견했습니다. 높은 화학적 변환 전압으로 인한 높은 내부 저항은 음극의 고르지 않은 표면 및 백색 반점 형성과도 관련이 있습니다. 백색 반점은 리튬 화합물이기 때문에 전기 전도도가 좋지 않아 배터리'의 내부 저항이 너무 큽니다.

3. 형성 공정 설계에서 형성 전압을 적절하게 줄이면 배터리의 첫 번째 충전 및 방전 용량을 증가시키고 배터리의 사이클 성능을 향상시킬 수 있습니다. 형성 전압이 너무 높으면 음극 표면에 리튬과 그 화합물이 침착되기 쉬워 배터리의 비가역 용량이 증가하여 필연적으로 배터리 용량에 영향을 미칩니다. 리튬과 그 화합물의 존재로 인해 배터리의 용량은 충전 및 방전주기 동안 감소합니다. 빠르고 배터리 수명에 영향을 미칩니다.