Greining og samantekt á myndun öldunarferils litíumrafhlöðu

Framleiðsla á litíumjónarafhlöðum er nátengt ferli þrepa. Þegar á heildina er litið felur framleiðsla litíumrafhlöður í sér framleiðsluferli á stöng, rafgeymsluferli og lokavökvadælingu, þéttingu, myndun og öldrun. Í þriggja þrepa ferlinu er hægt að skipta hverju ferli í nokkra lykilferla og hvert skref mun hafa mikil áhrif á endanlegan árangur rafhlöðunnar.

Í framleiðsluferlinu á stöng stykki er hægt að skipta því í fimm ferli: undirbúning slurry, slurry coating, rolling stöng stykki, klippa stöng stykki og þurrkun stöng stykki. Í rafhlöðu samsetningarferlinu, samkvæmt mismunandi forskriftum rafhlöðunnar, er hægt að skipta því gróflega í vinda, hlíf, suðu og aðra ferla. Vökvasprautunarferlið eftir að samsetningunni er lokið felur í sér vökvasprautun og þéttingu. Það síðasta er þriggja þrepa ferli myndunar rafhlöðu, öldrunar og aðskilnaðar getu. Eftir að rafgeymirinn er framleiddur þarf að virkja rafhlöðuna og koma henni í fyrsta skipti á stöðugleika, það er lokamyndunarferlið öldrunarmagn.

1. Myndun

Hugmyndin um formyndun er að hlaða og losa framleidda litíumjónarafhlöðu með litlum straumi. Eftir að framleiðslu litíum rafhlöðunnar er lokið þarf að hlaða og losa um rafhlöðuna með litlum straumi. Varðandi tilgang forhlaðningarinnar eru aðallega tveir:

1). Eftir að rafhlaðan er framleidd er rafskautsefnið ekki í besta ástandi eða eðlisfræðilegir eiginleikar eru óviðeigandi (til dæmis agnirnar eru of stórar, snertingin er ekki nálægt osfrv.), Eða fasinn sjálfur er rangur ( til dæmis sumar málmoxíð neikvæðar rafskaut málmblöndur), það þarf að virkja með fyrstu hleðslu og losun.

2). Við fyrstu hleðslu litíum rafhlöðunnar er Li + fjarlægt úr virka efninu í jákvæða rafskautinu og eftir að hafa farið í gegnum raflausn-þind-raflausnina er það sett á milli laga neikvæða rafskauts grafít efnisins. Í þessu ferli flytjast rafeindir frá jákvæða pólnum til neikvæða pólsins meðfram jaðarrásinni. Á þessum tíma, vegna litla möguleika litíumjóna sem settir eru í grafítskautið, munu rafeindirnar fyrst bregðast við raflausninni til að mynda SEI filmu og smá gas.

Meðan á þessu ferli stendur verður til eldsneyti og lítið magn af raflausn verður neytt. Sumir rafhlöðuframleiðendur munu framkvæma rafgeymsla og fylla á eftir þetta ferli. Sérstaklega fyrir LTO rafhlöður verður til mikið magn af bensíni og rafhlaðan bungar út. Þykktin fer yfir 10%. Fyrir grafít neikvæðu rafskautið er magn gassins sem er framleitt lítið og það er óþarfi að framkvæma aðgerðina. Þetta er vegna þess að SEI filman sem framleidd var við fyrsta hleðsluferlið hindrar frekari viðbrögð rafeinda við raflausnina og ekki er framleitt meira gas. Þetta er uppspretta óafturkræfrar getu rafhlöðunnar í grafítkerfinu. Þótt það valdi óafturkræfu afkastagetu gerir það rafhlöðuna einnig stöðuga.

2. Öldrun

Öldrun vísar almennt til staðsetningar rafhlöðunnar eftir fyrstu hleðslu og myndun eftir að rafhlöðunni er komið saman og henni sprautað. Það getur verið að eldast við stofuhita eða hátt hitastig. Báðar þessar aðgerðir eru að gera eiginleika og samsetningu SEI filmunnar sem myndast eftir upphafs hleðslu og myndun stöðugri og tryggja stöðugleika rafefnafræðilegrar frammistöðu. Það eru þrjú megin tilgangur öldrunar:

1). Eftir að rafhlaðan hefur gengið í gegnum formyndunarferlið verður ákveðið magn af SEI filmu myndað á grafít neikvæða rafskautinu inni í rafhlöðunni, en þessi kvikmynd hefur þétta uppbyggingu og litlar svitahola. Öldrun rafhlöðunnar við háan hita mun hjálpa SEI uppbyggingunni við að endurskipuleggja og mynda lausar svitahola.

2). Spenna rafhlöðunnar er á óstöðugu stigi eftir myndun og spenna hennar er aðeins hærri en raunveruleg spenna. Tilgangur öldrunar er að gera spennu hennar nákvæmari og stöðugri.

3). Að setja rafhlöðuna við háan hita eða venjulegt hitastig í nokkurn tíma getur tryggt að raflausnin geti síast inn í staurstykkin, sem er gagnlegt fyrir stöðugleika frammistöðu rafhlöðunnar.

Myndun og öldrun rafhlöðunnar er ómissandi. Í raunverulegri framleiðslu er hleðslu- og losunarferli rafhlöðunnar valið í samræmi við efniskerfi og uppbyggingarkerfi rafhlöðunnar, en myndun rafhlöðunnar verður að hlaða og losa við lítil núverandi aðstæður. Eftir þessi tvö lykilferli er stöðugri rafhlöðunni skipt í getu og hægt er að losa rafhlöðuna eftir umbúðir og aðra ferla.