详解锂离子电池化成步骤和SEI膜的形成过程
来源：宝鄂实业
2019-12-31 23:11
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步骤:电子从收集液—导电剂—石墨粒子转移到待形成的SEI膜的A点;
步骤:溶剂化的锂离子，包裹在溶剂中，从正极扩散到B点，在SEI膜的表面形成。
步骤:A点的电子通过电子隧穿扩散到B点;
一步:跳转到B点的电子与锂盐、反应溶剂化锂离子,成膜代理,等,继续生成SEI膜表面的原始的SEI膜,从而增加石墨粒子的表面SEI膜的厚度,并最终形成一个完整的SEI膜。
由此可见，SEI形成的整个反应过程可以具体分解为上述四步反应。这四步反应过程决定了锂电池全SEI膜的成膜过程。
锂离子电池。JPG
锂电池老化
老化一般是指电池组装完成并注液后第一次充电后放置电池，可以是常温老化，也可以是高温老化。这两种功能都是为了使经过初始充电后形成的SEI膜的性质和组成更加稳定，从而保证锂电池电化学性能的稳定性。衰老有三个主要目的:
1. 锂电池预成型后，在电池内部的石墨负极处会形成一定量的SEI膜。但该膜结构致密，孔隙小。
2. 转换后的电池电压处于不稳定阶段，略高于实际电压。老化的目的是使电压更加精确和稳定。
3.将锂电池在高温或室温下放置一段时间，保证电解液能够充分浸泡极板，有利于电池性能的稳定。
锂电池的转化和老化过程至关重要。在实际生产中，根据锂电池的材料体系和结构体系选择充放电工艺，但电池的转换必须在低电流条件下进行充放电。经过两个关键工序后，再将电池容量稳定下来，经过包装等工序即可出料。
锂离子电池SEI膜的形成过程
步骤:电子从收集液——导电剂——石墨粒子转移到SEI膜的A点形成
到达A点的电子数取决于转换时使用的电流和正负电极间电流的分布均匀性。当正极和负极极板不光滑时，相互靠近的点(a)电流较大。电极点电流增加,由活性物质粒子当前的点会更大,达到一个点的电子数量单位的时间会增加,所以电影的反应将点改变(上一篇文章中提到:大量的电子聚集在石墨表面的粒子,它是容易与成膜剂,双锂离子电子反应过程。
步骤:溶剂化的锂离子，包裹在溶剂中，从正极扩散到B点，在SEI膜的表面形成
在电解质组成不变的情况下，随着温度的升高，电解质的粘度降低，成膜剂和溶剂化锂离子在电解质中的传输阻力降低。同时，当温度升高时，电解液的电导率增大，单位时间内使更多的成膜剂和溶剂化锂离子到达活性物质颗粒表面的B点，从而影响B点成膜反应过程。
步骤:A点的电子通过电子隧穿扩散到B点;这一过程的速度必须与SEI膜的结构和组成有关
SEI膜的密度越大，有机成分的比例越高，阻挡电子的作用越强，相同距离下电子的电阻越大。此时，成膜的SEI膜厚度会变小，且不可逆反应总量越低，锂电池的第一效率越高。
步骤:跃迁到B点的电子与锂盐、溶剂化锂离子、成膜剂等发生反应，在原SEI膜表面继续生成SEI膜
