什么是鋰離子電池化成?它的原理是什么?在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達的今天，各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中，為我們的生活帶來便利，那么你知道這些高科技可能會含有的鋰離子電池化成嗎?
鋰離子電池是指分別用二個能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負極構(gòu)成的二次電池。人們將這種靠鋰離子在正負極之間的轉(zhuǎn)移來完成電池充放電工作的，獨特機理的鋰離子電池形象地稱為“搖椅式電池”，俗稱“鋰電”。
鋰離子電池的生產(chǎn)是各個過程步驟的緊密聯(lián)系過程?？傮w而言，鋰電池的生產(chǎn)包括極靴制造過程，電池組裝過程以及最終的液體注入，密封，形成和老化過程。在三階段過程中，每個過程可以分為幾個關(guān)鍵過程，并且每個步驟都會對電池的最終性能產(chǎn)生重大影響。在極靴的制造過程中，它可分為五個過程：漿料制備，漿料涂覆，極靴軋制，極靴切割和極靴干燥。在電池組裝過程中，根據(jù)不同的電池規(guī)格，它可以大致分為纏繞，包裹，焊接等過程。組裝完成后的注液過程包括注液和密封。最后是電池形成，老化和容量分離的三個步驟。電池制造完成后，需要首次對電池進行預(yù)激活和穩(wěn)定處理，即最終的化成-老化-體積法。
鋰離子電池的化成是指首先使鋰離子電池充電以使電池具有電化學(xué)活性的過程。形成是在負極表面上形成固體電解質(zhì)界面膜(SEI膜)。 SEI膜具有固體電解質(zhì)的特性，并且是電子絕緣體。但是，該SEI膜是Li +的優(yōu)良導(dǎo)體，Li +可以自由通過SEI膜。 SEI膜的重要成分是Li2CO3，LiF，LiOH，ROCO2Li，ROLi等物質(zhì)。 SEI膜的質(zhì)量與形成過程密切相關(guān)。如果形成系統(tǒng)不好，則不能形成高質(zhì)量的SEI膜，這將不利地影響電池的循環(huán)壽命和電化學(xué)性能。
鋰離子電池的正極材料通常由鋰活性化合物組成，負極是具有特殊分子結(jié)構(gòu)的碳。普通正極材料的重要成分是LiCo2。充電期間施加到電池極的電勢會迫使正極化合物釋放鋰離子并將其插入。負極的分子排列成碳的片狀結(jié)構(gòu)，并且在放電過程中鋰離子從碳的片狀結(jié)構(gòu)中沉淀出來，并與正極的化合物復(fù)合。鋰離子的運動會產(chǎn)生電流。
在此過程中，將產(chǎn)生一些氣體，并消耗少量的電解質(zhì)。在此過程之后，某些電池制造商將執(zhí)行電池排氣和填充操作。特別是對于LTO電池，會產(chǎn)生大量氣體，并且電池會膨脹。厚度超過10%。對于石墨負極，產(chǎn)生的氣體量少，并且不需要進行排氣操作。這是因為在第一次充電過程中產(chǎn)生的SEI膜阻礙了電子與電解質(zhì)的進一步反應(yīng)，并且不再產(chǎn)生氣體。這是石墨電池不可逆容量的來源。盡管會造成不可逆的容量損失，但也會使電池穩(wěn)定。
形成過程可以激活鋰離子電池的正極和負極活性物質(zhì)以進行電化學(xué)反應(yīng)。同時，形成電解質(zhì)膜的組分在負極表面上形成固體電解質(zhì)界面膜(SEI膜)，有效地防止了溶劑與負極活性物質(zhì)的反應(yīng)，通過進行脫嵌而允許鋰離子。鋰離子電池的優(yōu)良形成狀態(tài)直接影響電池的負極界面，容量發(fā)展，自放電，循環(huán)性能，安全性能等。
鋰離子電池的化成對于兩個目的很重要：一個是通過第一次充電將電池中的活性材料轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂姓ｋ娀瘜W(xué)目的的物質(zhì);另一種是使電極對負極很重要，以形成有效的鈍化膜或SEI膜，為了在負極碳材料的表面上形成均勻的SEI膜，通常采用逐步充電和放電的方法。在不同的階段，充電和放電電流是不同的，并且存儲時間是不同的。應(yīng)根據(jù)所用材料和工藝路線進行控制。通常，形成時間控制在約24h。
以上就是鋰離子電池化成的一些值得大家學(xué)習(xí)的詳細資料解析，希望在大家剛接觸的過程中，能夠給大家一定的幫助，如果有問題，也可以和小編一起探討。
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