リン酸鉄リチウム電池の形成プロセスがその性能に及ぼす影響

形成はリチウム電池の製造工程における重要な工程です。形成の際、負極、すなわち固体電解質界面膜（SEI膜）の表面にパッシベーション層が形成される。 SEIフィルムの品質はサイクル寿命、安定性に影響し、自己放電や安全性などの電気化学的特性はGG quot;メンテナンスフリーGG quot;の要件を満たします。二次電池シーリング用。ただし、異なる化学変換プロセスによって形成されたSEIフィルムは異なり、バッテリー性能への影響も非常に異なります。

従来の低電流プリチャージ方法は安定したSEIフィルムの形成に役立ちますが、長期間の低電流充電は形成されたSEIフィルムのインピーダンスを増加させ、それによりリチウムイオンバッテリーのレート放電性能に影響を与え、プロセス時間は生産効率に影響します。リチウム電池システムが異なれば、形成プロセスも異なります。この記事では、リン酸鉄リチウム電池システムを分析します。

リン酸鉄リチウム系の形成プロセスは、通常、次のように選択されます。

充電電流0.05C〜0.2C、カットオフ電圧3.6〜3.7V、充電カットオフ電流0.025C〜0.05C、一定時間（10〜20分）放置した後、0.1〜0.2Cで2.5Vに放電、一定時間（20 -60分）放置します。充電と放電のメカニズムが異なると、充電電流の違いがSEIの形成と品質に影響し、放置時間と充電カットオフ電流がバッテリー形成プロセス時間に影響します。

リン酸鉄リチウムシステムの電池形成プロセスでは、適切なカットオフ電圧を選択する必要があります。材料の結晶構造から、充電電圧が3.7Vを超えると、リン酸鉄リチウムの格子構造が損傷し、電池のサイクル性能に影響を与える場合があります。部分的な内部抵抗実験と極片SEM観察の結果からも、次の結論が正しいことがわかります。

１．化成電圧を適切に下げ、化成時間を短縮することにより、負極表面でのリチウム析出の発生を効果的に低減でき、より平滑な負極表面を得ることができる。これは、化成電圧が高い場合、バッテリー内部のガス生成速度が速すぎるため、バッテリー内部のガスが時間内に排出されず、ダイヤフラムの表面に堆積し、ダイヤフラムとの接触バランスに影響を与えるためです。負極。リチウムイオンの抽出過程では、両者の接触の不均衡により、一部の領域にリチウムイオンが過剰に挿入され、負極の表面に凹凸が生じ、電池性能に影響を及ぼします。

フォーミング後の電池内部抵抗試験後、フォーメーション電圧を適切に下げ、フォーミング時間を短くすることにより、電池の内部抵抗を低減できることがわかった。高い化成電圧によって引き起こされる高い内部抵抗は、負極の不均一な表面と白い斑点の形成にも関係しています。白い点はリチウム化合物であるため、導電率が低く、バッテリーGG＃39;の内部抵抗が大きすぎます。

3.形成プロセス設計で形成電圧を適切に下げると、バッテリーの初回充電および放電容量が増加し、バッテリーのサイクル性能が向上します。形成電圧が高すぎると、リチウムとその化合物が負極の表面に析出しやすくなり、電池の不可逆容量が増加し、必然的に電池の容量に影響します。リチウムとその化合物の存在により、バッテリーの容量は、充電および放電サイクル中に減少します。高速で、バッテリーのサイクル寿命に影響します。