تحليل وملخص لعملية شيخوخة تكوين بطارية الليثيوم

Dec 30, 2021

يعد إنتاج بطاريات الليثيوم أيون عملية مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بخطوات العملية. بشكل عام ، يشمل إنتاج بطاريات الليثيوم عملية تصنيع القطع القطبية ، عملية تجميع البطارية والنهائي الحقن السائل ، الختم ، التشكيل ، وعملية الشيخوخة . في العملية المكونة من ثلاث مراحل ، يمكن تقسيم كل عملية إلى عدة عمليات رئيسية ، وسيكون لكل خطوة تأثير كبير على الأداء النهائي للبطارية.

في عملية تصنيع قطعة العمود ، يمكن تقسيمها إلى خمس عمليات: تحضير الملاط ، طلاء الملاط ، درفلة قطعة العمود ، قطع قطعة العمود ، وتجفيف قطعة العمود. في عملية تجميع البطاريات ، وفقًا لمواصفات البطارية المختلفة ، يمكن تقسيمها تقريبًا إلى عمليات لف ، غلاف ، لحام وعمليات أخرى. تتضمن عملية حقن السائل بعد اكتمال التجميع حقن سائل وختم. الأخيرة هي العملية المكونة من ثلاث خطوات لتشكيل البطارية ، والشيخوخة ، وفصل السعة. بعد تصنيع البطارية ، يجب تنشيط البطارية مسبقًا وتثبيتها لأول مرة ، أي العملية النهائية للتشكيل الحجمي.


1. التكوين

يتمثل مفهوم التكوين المسبق في شحن وتفريغ بطارية الليثيوم أيون المصنعة بتيار صغير. بعد اكتمال إنتاج بطارية الليثيوم ، تحتاج البطارية إلى الشحن والتفريغ بتيار صغير. فيما يتعلق بالغرض من الشحن المسبق ، هناك نوعان أساسيان:

1. بعد تصنيع البطارية ، لا تكون مادة القطب الكهربي في أفضل حالة قابلة للتطبيق ، أو تكون الخصائص الفيزيائية غير مناسبة (على سبيل المثال ، الجسيمات كبيرة جدًا ، جهة الاتصال ليست قريبة ، وما إلى ذلك) ، أو المرحلة نفسها غير صحيح (على سبيل المثال ، بعض الأقطاب الكهربائية السالبة لأكسيد المعدن لآلية السبيكة)) ، يجب تفعيلها لأول مرة عن طريق الشحن والتفريغ.

2. أثناء الشحن الأول لبطارية الليثيوم ، يتم إزالة Li + من المادة الفعالة للإلكترود الموجب ، وبعد المرور عبر الإلكتروليت - الحجاب الحاجز - الإلكتروليت ، يتم إدخاله بين طبقات مادة الجرافيت للإلكترود السالب. خلال هذه العملية ، تهاجر الإلكترونات من القطب الموجب إلى القطب السالب على طول الدائرة الطرفية. في هذا الوقت ، نظرًا للقدرة المنخفضة لأيونات الليثيوم التي يتم إدخالها في أنود الجرافيت ، ستتفاعل الإلكترونات أولاً مع الإلكتروليت لتشكيل فيلم SEI وبعض الغاز.

خلال هذه العملية ، سيتم توليد بعض الغاز وسيتم استهلاك كمية صغيرة من الإلكتروليت. ستقوم بعض الشركات المصنعة للبطاريات بإجراء عمليات استنفاد البطارية وإعادة تعبئتها بعد هذه العملية. خاصة بالنسبة لبطاريات LTO ، سيتم توليد كمية كبيرة من الغاز وستنتفخ البطارية. السماكة تتجاوز 10٪. بالنسبة لقطب الجرافيت السالب ، تكون كمية الغاز المنتجة صغيرة ، وليس من الضروري إجراء عملية الاستنفاد. وذلك لأن فيلم SEI الذي تم إنتاجه أثناء عملية الشحن الأولى يعيق التفاعل الإضافي للإلكترونات مع الإلكتروليت ، ولا يتم إنتاج المزيد من الغاز. هذا هو مصدر القدرة التي لا رجعة فيها لبطارية الجرافيت. على الرغم من حدوث فقد لا رجعة فيه للقدرة ، يتحقق أيضًا استقرار البطارية.


2. الشيخوخة

تشير الشيخوخة عمومًا إلى وضع البطارية بعد أول عملية شحن وتشكيل بعد تجميع البطارية وحقنها. يمكن أن يكون الشيخوخة في درجة حرارة الغرفة أو ارتفاع في درجة الحرارة. كلتا الوظيفتين هي جعل خصائص وتكوين فيلم SEI الذي تم تشكيله بعد الشحن الأولي والتشكيل أكثر استقرارًا وضمان استقرار الأداء الكهروكيميائي للبطارية. هناك ثلاثة أغراض رئيسية للشيخوخة:

1. بعد أن تخضع البطارية لعملية التشكيل المسبق ، سيتم تشكيل كمية معينة من فيلم SEI على قطب الجرافيت السالب داخل البطارية ، لكن هذا الفيلم له هيكل مضغوط ومسام صغيرة. سيساعد تقادم البطارية في درجات الحرارة العالية هيكل SEI على إعادة تنظيم وتشكيل مسام فضفاضة للفيلم.

2. الجهد الكهربائي للبطارية في مرحلة غير مستقرة بعد التشكيل ، والجهد أعلى بقليل من الجهد الحقيقي. الغرض من الشيخوخة هو جعل جهدها أكثر دقة واستقرارًا.

3. إن وضع البطارية تحت درجة حرارة عالية أو درجة حرارة عادية لفترة من الزمن يمكن أن يضمن أن الإلكتروليت يمكنه التسلل الكامل إلى قطع القطب ، وهو أمر مفيد لاستقرار أداء البطارية.


لا غنى عن عملية تكوين وتقادم عمر البطارية. في الإنتاج الفعلي ، يتم تحديد عملية شحن وتفريغ البطارية وفقًا لنظام المواد والنظام الهيكلي للبطارية ، ولكن يجب شحن وتفريغ تكوين البطارية في حالة وجود تيار صغير. بعد هاتين العمليتين الرئيسيتين ، يتم تقسيم البطارية المستقرة إلى سعة ، وبعد التعبئة والعمليات الأخرى ، يمكن إطلاقها.


لدى ACEY NEW ENERGY قناة مختلفة آلة تصنيف سعة خلية البطارية.

battery cell grading machine



اترك رسالة
اترك رسالة
إذا أنت مهتم بمنتجاتنا وترغب في معرفة المزيد من التفاصيل ، يرجى ترك رسالة هنا ، وسنقوم بالرد عليك في أقرب وقت ممكن

الصفحة الرئيسية

منتجات

حول

اتصل