La formation est une étape cruciale dans la production de batteries-lithium-ion. Pendant la formation, une couche de passivation, le film d'interphase d'électrolyte solide (SEI), est formée sur la surface de l'électrode négative. La qualité du film SEI affecte directement la durée de vie de la batterie, sa stabilité, son taux d'auto-décharge, sa sécurité et d'autres caractéristiques de performances électrochimiques, répondant ainsi à l'exigence « sans entretien » pour les batteries rechargeables scellées. Différents processus de formation donnent lieu à différents films SEI, ce qui a un impact significatif sur les performances de la batterie.
Les méthodes traditionnelles de précharge-à faible courant- facilitent la formation stable d'un film SEI ; cependant, une charge prolongée à faible courant-augmente l'impédance du film SEI formé, affectant les performances de décharge de la batterie lithium-ion. La durée de traitement prolongée a également un impact sur l’efficacité de la production. Différents systèmes de batteries au lithium-ion nécessitent différents processus de formation ; cet article se concentre sur le système de batterie au lithium fer phosphate.
Le processus de formation des batteries au lithium fer phosphate (LFP) suit généralement ces étapes :
Courant de charge 0,05C~0,2C, tension de coupure 3,6~3,7V, courant de coupure de charge 0,025C~0,05C, repos pendant une période de temps (10-20 min), puis décharge entre 0,1~0,2C à 2,5V, suivi d'une période de repos (20-60 min). Sous différents mécanismes de charge/décharge, le courant de charge affecte la formation et la qualité de la couche SEI (Sediment-Insulated Plate), tandis que le temps de repos et le courant de coupure de charge affectent le temps de processus de formation de la batterie.
Le processus de formation des batteries LFP nécessite la sélection d’une tension de coupure appropriée. Du point de vue de la structure cristalline du matériau, lorsque la tension de charge dépasse 3,7 V, cela peut endommager la structure en treillis du LFP, affectant ainsi les performances de cycle de la batterie. Certaines expériences de résistance interne et observations d'électrodes SEM égalementconfirmer le conclusions suivantes :
1. Réduire de manière appropriée la tension de formation et raccourcir le temps de formation peut réduire efficacement le dépôt de lithium sur la surface de l'électrode négative, ce qui entraîne une surface d'électrode négative plus lisse. En effet, une tension de formation élevée entraîne un taux de génération de gaz interne plus rapide, empêchant l'expulsion rapide du gaz et provoquant un dépôt sur la surface du séparateur, affectant ainsi l'équilibre des contacts entre le séparateur et l'électrode négative. Lors de l'insertion/extraction du lithium-ion, ce déséquilibre entraîne une insertion excessive du lithium-ion dans certaines zones, provoquant une surface d'électrode négative inégale et ayant finalement un impact sur les performances de la batterie.
2. Les tests de résistance interne de la batterie formée ont révélé qu'une réduction appropriée de la tension et du temps de formation peut réduire la résistance interne de la batterie. Une résistance interne élevée causée par une tension de formation élevée est également liée à la surface inégale de l'électrode négative et à la formation de points blancs. Ces points blancs sont des composés de lithium ayant une faible conductivité, conduisant à une résistance interne plus élevée.
3. Réduire de manière appropriée la tension de formation dans leprocessus de formation des cellules de batterieLa conception peut améliorer la capacité de charge/décharge initiale de la batterie et les performances de cycle. Une tension de formation trop élevée provoque facilement le dépôt de lithium et de ses composés sur la surface de l'électrode négative, augmentant ainsi la capacité irréversible de la batterie et affectant inévitablement sa capacité. La présence de lithium et de ses composés entraîne une diminution de capacité de plus en plus rapide pendant les cycles de charge/décharge, ce qui a un impact sur la durée de vie de la batterie.
ACEY-BCT503-512H 5 V 3 Aéquipement de formation de batterie est utilisé pour tester les paramètres de formation, de capacité et de performance des batteries au lithium. Il s'agit d'un système de test intégré de batterie maître-esclave composé d'ordinateurs et d'équipements de micro-ordinateurs à puce unique-. Il a une structure avancée, des performances fiables, un fonctionnement pratique, un rendement élevé et des performances extrêmement élevées. Il s'agit d'un équipement de production et de test indispensable pour les fabricants de batteries au lithium, les fabricants de sous-capacités et les unités de recherche scientifique.
