浅析锂电池活化阶段对电池性能的影响
来源：宝鄂实业
2020-02-26 11:57
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锂电池活化阶段对电池性能的影响
锂电池的生产过程可以分为三个阶段:前道电极的制造、中道电池的封装和后道电池的激活。
活化阶段包括预充、转化、时效、定容等阶段。预充电和转换的目的是激活前几次充电和放电的正极和负极数据，使数据得到最佳利用。
衰老有几个主要目的:
首先，让电解液渗透更加突出，有利于电池功能的稳定;
➤2是正极和负极数据中的活性物质在老化后会加速一些副作用，如产气、电解液分化等，从而使锂电池的电化学功能能够快速、安全地实现;
➤iii是经过一段时间的老化后，锂电池的持续选择。电池电压形成后不稳定，其测量值会违反实际值，电池电压老化，内阻更稳定，便于选择高一致性的电池。
影响锂电池性能的主要因素有两个，即老化温度和老化时间。此外，还有老化的电池在密封状态下仍处于开启状态也更为重要。
至于开口处，若能控制好湿度，则可在密封后老化。如选用高温老化，密封后老化效果更好。对于不同的电池系统，三元正/石墨负极锂电池、磷酸锂铁正极/石墨负极锂电池或钛酸锂负极电池，应根据数据特性和锂电池特性进行具体实验。在实验设计中，通过锂电池的容量差、内阻差和压降特性来确定最佳的老化标准。
一、三或磷酸铁锂正极/石墨负极锂电池
三元正极材料,石墨作为锂电池的负极材料,锂离子电池预充进阶段将形成一个固体电解质层的石墨阳极膜(SEI),组成的膜电位的0.8 V, SEI承诺离子渗透和不允许电子传递,因此组成的厚度必须要反抗后电解液的进一步分化,可避免电池电解质分化功能下降引起的上升。
但是，成膜后形成的SEI膜结构致密，孔隙小，电池老化将有助于重组SEI膜结构，形成疏松多孔的膜，从而提高锂电池的功能。
三元/石墨锂电池老化一般选择温度老化7-28天的时间，但有些植物选择高温老化标准，老化时间为1-3天，所谓高温一般在38℃-50℃之间。高温老化只是为了缩短整个生产周期，其目的与常温老化相同，是为了使正负极、膜、电解液等丰富的化学反应达到平衡，使锂电池处于更稳定的状态。
钛酸锂阴极锂电池
俗称钛酸锂电池是钛酸锂电池的负极，目前正极仍主要是三元、钴酸锂等数据。
钛酸锂电池与石墨负极电池的区别在于，钛酸锂的嵌入锂电位为1.55v(与金属锂有关)，高于SEI构成的0.8v。因此，在充放电过程中不会形成固态电解质膜(SEI)和树枝状锂，具有较高的安全性。
这意味着在钛酸锂充电过程中，电子不断与电解液发生反应，产生副产品和氢气、CO、CH4、C2H4等气体，导致电池膨胀。解决钛酸锂溶胀问题的主要方法是改变数据的性质，如表面涂层、改变粒度分布、寻找合适的电解液等。
此外，优化的预充、熔化和时效条件也能适当减少钛酸锂的膨胀现象。钛酸锂电池的老化标准一般为高温老化标准，老化温度为40℃-55℃，老化时间一般为1-3天，老化后需进行负压排气。
