A produção de baterias de íons de lítio é um processo intimamente ligado às etapas do processo. No geral, a produção de baterias de lítio inclui o processo de fabricação de peças polares, battery assembly process e o final injeção de líquido, vedação, formação e processo de envelhecimento . No processo de três estágios, cada processo pode ser dividido em vários processos-chave, e cada etapa terá um grande impacto no desempenho final da bateria.

No processo de fabricação de peças polares, ele pode ser subdividido em cinco processos: preparação de polpa, revestimento de polpa, laminação de peças polares, corte de peças polares e secagem de peças polares. No processo de montagem da bateria, de acordo com as diferentes especificações da bateria, ela pode ser dividida em enrolamento, revestimento, soldagem e outros processos. O processo de injeção de líquido após a conclusão da montagem inclui injeção e vedação de líquido. O último é o processo de três etapas de formação, envelhecimento e separação de capacidade da bateria. Após a fabricação da bateria, a bateria precisa ser pré-ativada e estabilizada pela primeira vez, ou seja, o processo final de formação-envelhecimento-volumétrico.

1. Formation

O conceito de pré-formação é carregar e descarregar a bateria de íons de lítio fabricada com uma pequena corrente. Após a conclusão da produção da bateria de lítio, a bateria precisa ser carregada e descarregada com uma pequena corrente. Em relação à finalidade do pré-carregamento, existem principalmente dois:

1. Após a fabricação da bateria, o material do eletrodo não está no melhor estado aplicável, ou as propriedades físicas são inadequadas (por exemplo, as partículas são muito grandes, o contato não está próximo, etc.), ou a própria fase está incorreto (por exemplo, alguns eletrodos negativos de óxido metálico do mecanismo de liga) ), ele precisa ser ativado pela primeira vez carregando e descarregando.

2. Durante a primeira carga da bateria de lítio, o Li+ é removido do material ativo do eletrodo positivo e, após passar pelo eletrólito-diafragma-eletrólito, é inserido entre as camadas do material de grafite do eletrodo negativo. Durante este processo, os elétrons migram do eletrodo positivo para o eletrodo negativo ao longo do circuito periférico. Neste momento, devido ao baixo potencial dos íons de lítio inseridos no ânodo de grafite, os elétrons reagirão primeiro com o eletrólito para formar um filme SEI e algum gás.

Durante este processo, algum gás será gerado e uma pequena quantidade de eletrólito será consumida. Alguns fabricantes de baterias realizarão operações de exaustão e recarga da bateria após esse processo. Especialmente para baterias LTO, uma grande quantidade de gás será gerada e a bateria ficará inchada. A espessura excede 10%. Para o eletrodo negativo de grafite, a quantidade de gás produzida é pequena, não sendo necessário realizar a operação de exaustão. Isso ocorre porque o filme SEI produzido durante o primeiro processo de carregamento dificulta a reação adicional dos elétrons com o eletrólito, e não há mais produção de gás. Esta é a fonte da capacidade irreversível da bateria de grafite. Embora a perda de capacidade irreversível seja causada, a estabilidade da bateria também é alcançada.

2. Envelhecimento

O envelhecimento geralmente se refere à colocação da bateria após o primeiro carregamento e à formação após a montagem e injeção da bateria. Pode envelhecer em temperatura ambiente ou em alta temperatura. Ambas as funções são para tornar as propriedades e a composição do filme SEI formado após o carregamento inicial e formar mais estáveis ​​e garantir a estabilidade do desempenho eletroquímico da bateria. Existem três propósitos principais do envelhecimento:

1. Após a bateria ter passado pelo processo de pré-formação, uma certa quantidade de filme SEI será formada no eletrodo negativo de grafite dentro da bateria, mas este filme tem uma estrutura compacta e pequenos poros. O envelhecimento da bateria em altas temperaturas ajudará a estrutura SEI a reorganizar e formar poros soltos no filme.

2. A tensão da bateria está em um estágio instável após a formação, e sua tensão é ligeiramente maior que a tensão real. O objetivo do envelhecimento é tornar sua tensão mais precisa e estável.

3. Colocar a bateria sob alta temperatura ou temperatura normal por um período de tempo pode garantir que o eletrólito possa se infiltrar totalmente nas peças polares, o que é benéfico para a estabilidade do desempenho da bateria.

O processo de formação e envelhecimento da bateria é indispensável. Na produção real, o processo de carregamento e descarregamento da bateria é selecionado de acordo com o sistema de material e o sistema estrutural da bateria, mas a formação da bateria deve ser carregada e descarregada sob a condição de pequena corrente. Após esses dois processos principais, a bateria estabilizada é dividida em capacidade e, após a embalagem e outros processos, pode ser liberada.

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