La produzione di batterie agli ioni di litio è un processo strettamente correlato di fasi del processo. Nel complesso, la produzione di batterie al litio comprende il processo di fabbricazione dei poli, processo di assemblaggio della batteria e il finale processo di iniezione, sigillatura, formazione e invecchiamento di liquidi . Nel processo in tre fasi, ogni processo può essere suddiviso in diversi processi chiave e ogni passaggio avrà un grande impatto sulle prestazioni finali della batteria.

Nel processo di fabbricazione dell'asta polare, può essere suddivisa in cinque processi: preparazione dell'impasto liquido, rivestimento dell'impasto liquido, laminazione dell'elemento polare, taglio dell'elemento polare e essiccazione dell'elemento polare. Nel processo di assemblaggio della batteria, in base alle diverse specifiche della batteria, può essere suddivisa approssimativamente in avvolgimento, involucro, saldatura e altri processi. Il processo di iniezione di liquido dopo il completamento dell'assemblaggio include l'iniezione di liquido e la sigillatura. L'ultimo è il processo in tre fasi di formazione della batteria, invecchiamento e separazione della capacità. Dopo che la batteria è stata prodotta, la batteria deve essere preattivata e stabilizzata per la prima volta, ovvero il processo finale di formazione-invecchiamento-volumetrico.

1. Formazione

Il concetto di pre-formazione consiste nel caricare e scaricare la batteria agli ioni di litio prodotta con una piccola corrente. Una volta completata la produzione della batteria al litio, la batteria deve essere caricata e scaricata con una piccola corrente. Per quanto riguarda lo scopo della precarica, ve ne sono principalmente due:

1. Dopo che la batteria è stata prodotta, il materiale dell'elettrodo non è nel migliore stato applicabile o le proprietà fisiche sono inadeguate (ad esempio, le particelle sono troppo grandi, il contatto non è vicino, ecc.) oppure la fase stessa è errato (ad esempio, alcuni elettrodi negativi di ossido di metallo del meccanismo della lega) ), deve essere attivato per la prima volta caricando e scaricando.

2. Durante la prima carica della batteria al litio, Li+ viene rimosso dal materiale attivo dell'elettrodo positivo e, dopo essere passato attraverso l'elettrolita-diaframma-elettrolita, viene inserito tra gli strati del materiale di grafite dell'elettrodo negativo. Durante questo processo, gli elettroni migrano dall'elettrodo positivo all'elettrodo negativo lungo il circuito periferico. In questo momento, a causa del basso potenziale degli ioni di litio inseriti nell'anodo di grafite, gli elettroni reagiranno prima con l'elettrolita per formare una pellicola SEI e del gas.

Durante questo processo, verrà generato del gas e verrà consumata una piccola quantità di elettrolita. Alcuni produttori di batterie eseguiranno le operazioni di esaurimento e ricarica della batteria dopo questo processo. Soprattutto per le batterie LTO, verrà generata una grande quantità di gas e la batteria si rigonfia. Lo spessore supera il 10%. Per l'elettrodo negativo di grafite, la quantità di gas prodotta è piccola e non è necessario eseguire l'operazione di esaurimento. Questo perché il film SEI prodotto durante il primo processo di carica ostacola l'ulteriore reazione degli elettroni con l'elettrolita e non viene più prodotto gas. Questa è la fonte della capacità irreversibile della batteria di grafite. Sebbene sia causata la perdita di capacità irreversibile, si ottiene anche la stabilità della batteria.

2. Invecchiamento

L'invecchiamento si riferisce generalmente al posizionamento della batteria dopo la prima carica e alla formazione dopo che la batteria è stata assemblata e iniettata. Può invecchiare a temperatura ambiente o ad alta temperatura. Entrambe le funzioni servono a rendere più stabili le proprietà e la composizione del film SEI formato dopo la carica iniziale e la formazione e garantire la stabilità delle prestazioni elettrochimiche della batteria. Ci sono tre scopi principali dell'invecchiamento:

1. Dopo che la batteria ha subito il processo di preformatura, si formerà una certa quantità di pellicola SEI sull'elettrodo negativo di grafite all'interno della batteria, ma questa pellicola ha una struttura compatta e pori piccoli. L'invecchiamento della batteria alle alte temperature aiuterà la struttura SEI a riorganizzare e formare pori sciolti nel film.

2. La tensione della batteria è in uno stadio instabile dopo la formazione e la sua tensione è leggermente superiore alla tensione reale. Lo scopo dell'invecchiamento è rendere la sua tensione più precisa e stabile.

3. Mettere la batteria a temperatura elevata o normale per un periodo di tempo può garantire che l'elettrolito possa infiltrarsi completamente nelle espansioni polari, il che è vantaggioso per la stabilità delle prestazioni della batteria.

Il processo di formazione e invecchiamento della batteria è indispensabile. Nella produzione effettiva, il processo di carica e scarica della batteria viene selezionato in base al sistema materiale e al sistema strutturale della batteria, ma la formazione della batteria deve essere caricata e scaricata in condizioni di piccola corrente. Dopo questi due processi chiave, la batteria stabilizzata viene suddivisa in capacità e, dopo l'imballaggio e altri processi, può essere rilasciata.

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