定制热线: 400-678-3556

电池知识

科普锂离子电池的形成步骤和形成过程

来源:宝鄂实业    2019-11-17 22:17    点击量:
锂电池厂家科普锂离子电池的形成步骤和形成过程。锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等特点,在消费品、储能、电动汽车等领域得到广泛应用。随着电池容量的增大,极板的压实密度增大,电解液注入量增大,渗透困难。其次锂电池制造商科普锂离子电池的形成步骤和形成过程。
 
 
什么是锂离子电池的形成
 
锂离子电池的形成是指锂离子电池第一次充电的过程,其目的是使电池具有电化学活性。形成是在负极表面形成固体电解质界面膜(SEI膜)。SEI膜具有固体电解质特性,是一种电子绝缘体。而SEI膜是Li+的良好导体,Li+可以自由通过SEI膜。SEI膜的主要成分有Li2CO3、LiF、LiOH、ROCO2Li、ROLi等物质。成膜质量与成膜过程密切相关。如果成型系统不好,无法形成高质量的SEI膜,会对电池的循环寿命和电化学性能产生不利影响。
 
形成过程可以激活锂离子电池正极和负极活性物质进行电化学反应。同时,电解质成膜组分在负极表面形成固体电解质界面膜(SEI),有效地阻止了溶剂与负极活性物质的反应,并可通过包埋将锂离子除去。锂离子电池的良好状态直接影响到负极界面、容量、自放电、循环性能、安全性能等。
 
锂离子电池的形成过程
 
步骤1:收集流体、导电剂和石墨颗粒,将电子转移到SEI膜的A点;
 
步骤2:溶剂化的锂离子在溶剂的包膜下从正极扩散到SEI膜表层的B点;
 
步骤(3):A点的电子通过电子隧穿扩散到B点;
 
步骤(4):电子跳跃到B点与锂盐、反应溶剂化锂离子,薄膜形成剂等等,并且继续生成SEI膜表层的原始的SEI膜,从而使石墨粒子的表层SEI膜厚度不断增加,最后形成一个完整的SEI膜。
 
锂离子电池形成过程
 
锂电池第一次充电时,锂离子从正极活性物质中释放出来,经过电解质-隔膜-电解质后嵌入负极石墨材料层中。在这个过程中,电子沿着外围电路从正极移动到负极。此时,由于锂离子嵌入石墨负极的电位较低,电子将首先与电解液发生反应,生成SEI膜和部分气体。
 
在存储阶段,少量的电池出现气体膨胀,这可能是由于以下原因:首先,电池的密封性能差,外部水分和空气渗透,导致显著增加的二氧化碳气体,和大量的氮气和氧气的同时。同时,水的渗入导致HF,破坏SEI层。二是首次形成的SEI层不稳定。在存储阶段,SEI层被破坏。为了修复SEI层,再次释放气体,主要是碳氢化合物气体。
 
随着市场需求的不断增长,制造商对锂离子电池的生产效率和质量提出了越来越高的要求。锂电池不适合高能量密度的电池。采用单次注入,注入效率低,注入后老化时间短,电解液渗透不足,电解液信息容易飞溅,设备和电池外壳腐蚀,环境污染,泵送负压对设备信息要求高。