Vpliv procesa tvorbe litijevega železofosfatnega akumulatorja na njegovo delovanje

Oblikovanje je pomemben postopek v proizvodnem procesu litijevih baterij. Med tvorbo se na površini negativne elektrode tvori pasivacijski sloj, to je vmesni film trdnega elektrolita (SEI film). Kakovost filma SEI vpliva na življenjsko dobo cikla, stabilnost in elektrokemijske lastnosti, kot sta samopraznjenje in varnost, ustrezajo zahtevam GG;&brez vzdrževanja; za tesnjenje sekundarne baterije. Vendar se film SEI, ki nastane z različnimi procesi kemijske pretvorbe, razlikuje in tudi vpliv na delovanje baterije je zelo različen.

Tradicionalna metoda nizkega toka predpolnjenja pomaga oblikovati stabilen film SEI, vendar bo dolgotrajno polnjenje z nizkim tokom povečalo impedanco oblikovanega filma SEI in s tem vplivalo na hitrost praznjenja litij-ionske baterije in dolgo procesni čas vpliva na učinkovitost proizvodnje. Različni sistemi litijeve baterije imajo različne procese tvorjenja. Ta članek analizira sisteme litijevih železov fosfat.

Postopek tvorjenja litijevega železov fosfatnega sistema je običajno izbran na naslednji način:

Polnilni tok 0,05C ~ 0,2C, izklopna napetost 3,6 ~ 3,7V, polnilni izklopni tok 0,025C ~ 0,05C, po določenem času mirovanja (10-20min), 0,1 ~ 0,2C se izprazni na 2,5V, stati nekaj časa (20 -60min). Pri različnih mehanizmih polnjenja in praznjenja razlika v polnilnem toku vpliva na oblikovanje in kakovost SEI, čas mirovanja in izklopni tok polnjenja pa na čas nastanka akumulatorja.

Postopek tvorjenja baterij v sistemu litijevega železovega fosfata mora izbrati ustrezno mejno napetost. Kadar je polnilna napetost večja od 3,7 V, se lahko iz kristalne strukture materiala poškoduje mrežna struktura litijevega železovega fosfata, kar vpliva na delovanje cikla baterije. Rezultati eksperimenta z delnim notranjim uporom in opazovanja SEM z drogom prav tako dokazujejo, da so naslednji zaključki pravilni:

1. Ustrezno znižanje tvorbene napetosti in skrajšanje časa tvorjenja lahko učinkovito zmanjšata nastajanje litijevih padavin na površini negativne elektrode, tako da lahko dobimo bolj gladko površino negativne elektrode. To je zato, ker ko je tvorbena napetost visoka, je hitrost nastajanja plina v akumulatorju tako hitra, da se plin v akumulatorju ne more pravočasno izprazniti, kar se nalaga na površino diafragme, kar vpliva na kontaktno ravnovesje med membrano in negativna elektroda. V procesu ekstrakcije litijevih ionov neravnovesje stika med njima povzroči prekomerno vstavljanje litijevih ionov na nekaterih območjih, kar povzroči neenakomerno površino negativne elektrode in končno vpliva na delovanje baterije.

2. Po preskusu notranjega upora baterije po tvorbi se ugotovi, da lahko ustrezno zmanjšanje napetosti tvorbe in skrajšanje časa tvorjenja zmanjša notranji upor akumulatorja. Visoka notranja odpornost, ki jo povzroča visoka napetost pretvorbe kemikalij, je povezana tudi z neenakomerno površino negativne elektrode in nastankom belih lis. Ker so bele lise litijeve spojine, je električna prevodnost slaba, zato je notranja upornost akumulatorja&# 39 prevelika.

3. Ustrezno zmanjšanje tvorbene napetosti pri načrtovanju postopka oblikovanja lahko poveča prvo zmogljivost polnjenja in praznjenja baterije in izboljša delovanje cikla baterije. Previsoka tvorbena napetost je enostavna za odlaganje litija in njegovih spojin na površino negativne elektrode, kar poveča nepovratno zmogljivost akumulatorja, kar bo neizogibno vplivalo na zmogljivost akumulatorja. Zaradi obstoja litija in njegovih spojin se bo zmogljivost baterije med polnjenjem in praznjenjem zmanjšala. Hitro, vpliva na življenjsko dobo baterije.