详解锂电池化成的两个主要作用以及用途
来源：宝鄂实业
2019-05-23 13:18
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是使电池中活性物质借助于第一次充电转化成具有正常电化学作用的物质；
二是使电极主要是负极形成有效的钝化膜或SEI膜，为了使负极碳材料表面形成均匀的SEI膜，通常采用阶梯式充放电的方法，在不同的阶段，充放电电流不同，搁置的时间也不同，应根据所用的材料和工艺路线具体掌握，通常化成时间控制在24h左右。负极表面的钝化膜在锂电池的电化学反应中，对于电池的稳定性扮演着重要的角色。
因此电池制造商除将材料及制造过程列为机密外，化成条件也被列为各公司制造电池的重要机密。
电池化成期间，最初的几次充放电会因为电池的不可逆反应使得电池的放电容量在初期会有减少。待电池电化学状态稳定后，电池容量即趋稳定。因此，有些化成程序包含多次充放电循环以达到稳定电池的目的。
这就要求电池检测设备可提供多个工步设置和循环设置。以BS9088设备为例，可设置64个工步参数，并最多可设置256个循环且循环方式不限；可以先进行小电流充放循环，然后再进行大电流充放循环，反之亦可。
为防止金属锂在锂电池负极集体流上铜部位析出而引起安全问题，需要对极片进行工艺改进，铜箔的两面需用碳浆涂布。锂电池的工艺流程的主要工序如下。
①制浆用专用的溶剂和黏结剂分别与粉末状的正负极活性物质混合，经高速搅拌均匀后，制成浆状的正负极物质。
②涂装将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正、负极极片。
③装配按正极片一隔膜一负极片一隔膜自上而下的顺序放好，经卷绕制成电池芯，再经注入电解液、封口等工艺过程，即完成电池的装配过程，制成成品电池。锂合金的出现在一定程度上解决了金属锂负极可能存在的安全隐患，但是锂合金在反复的循环过程中经历了较大的体积变化，电极材料会逐渐粉化，电池容量迅速衰减，这使得锂合金并未成功用作二次锂电池的负极材料。碳材料在二次锂电池中的成功应用促进了锂离子电池的产生，此后，许多种碳材料被加以研究。但是碳材料存在着比容量低，首次充放电效率低，有机溶剂共嵌入等不足，所以人们在研究碳材料的同时也开始了对其他高比容量的非碳负极材料的开发，比如锡基负极材料、硅基负极材料、氮化物、钛基负极材料以及新型合金材料等。
人们最早研究的锂二次电池的负极材料是金属锂，这是因为锂具有最负的电极电位(-3.045V)和最高的质量比容量(3860mA·h/g)。但是，以锂为负极时，充电过程中金属锂在电极表面不均匀沉积，导致锂在一些部位沉积过快，产生树枝一样的结晶(枝晶)。当枝晶发展到一定程度时，一方面会发生折断，产生“死锂”，造成不可逆的锂；另一方面更为严重的是，枝晶刺破隔膜，引起电池内部短路和电池爆炸。除此之外，锂有极大的反应活性，可能与电解液反应，也可能消耗活性锂和带来安全问题。正是由于锂枝晶和锂与电解液反应可能造成的许多问题，从而使以锂为负极的二次锂电池未能实现商业化。
