Proceso de la formación y funcionamiento de la batería del fosfato del hierro del litio
February 20, 2023
La formación es un proceso importante en el proceso de producción de las baterías de litio. Durante la formación, una capa de la estabilización se forma en la superficie del electrodo negativo, es decir, una película sólida del interfaz del electrólito (película de SEI). La calidad de la película de SEI afectará directamente a la vida de ciclo, estabilidad, y las propiedades electroquímicas tales como autodescarga y seguridad cumplen los requisitos del lacre “sin necesidad de mantenimiento” para las baterías secundarias. Sin embargo, las películas de SEI formadas por diversos procesos químicos de la formación son diferentes, y el impacto en funcionamiento de la batería es también muy diferente.
El método que precarga de poca intensidad tradicional es conducente a la formación de una película estable de SEI, pero la carga de poca intensidad a largo plazo llevará a un aumento en la resistencia de la película formada de SEI, que afectará al funcionamiento de la descarga de la tarifa de baterías de ión de litio, y el tiempo de proceso largo afectará a eficacia de la producción. Diversos sistemas de batería de litio tienen diversos procesos de la formación. Este papel analiza el sistema de batería del fosfato del hierro del litio (LFP) como el objeto.
El proceso de la formación de la batería de LPF se selecciona generalmente como sigue:
- Corriente de carga 0.05C~0.2C, voltaje de atajo 3.6~3.7V, atajo de carga 0.025C~0.05C actual, después de representar un periodo de tiempo (10-20min), descarga en 0.1~0.2C a 2.5V, soporte por un periodo de tiempo (20 -60min). Bajo diversos mecanismos de carga y de descarga, diversas corrientes de carga afectan a la formación y a la calidad de SEI, y a la influencia actual de reclinación del atajo del tiempo y de la carga la época del proceso de la formación de la batería.
El proceso de la formación de la batería de la batería de LFP necesita elegir un voltaje de atajo conveniente. Desde la perspectiva de la estructura cristalina material, cuando la tensión de carga es mayor que 3.7V, la estructura de enrejado del fosfato del hierro del litio se puede dañar, de tal modo afectando al funcionamiento del ciclo de la batería.
La parte del experimento de la resistencia interna y los resultados de la observación de SEM del pedazo de polo también prueban la corrección de las conclusiones siguientes:
- 1. Apropiadamente la reducción del voltaje de la formación y del tiempo de la formación puede reducir con eficacia la generación de precipitación del litio en la superficie del electrodo negativo, para poder obtener una hoja negativa del electrodo con una superficie más lisa. Esto es porque cuando el voltaje de la formación es alto, el índice de producción del gas dentro de la batería es tan rápidamente que el gas dentro de la batería no se puede descargar a tiempo y los depósitos en la superficie del separador, que afecta al equilibrio del contacto entre el separador y el electrodo negativo. Durante el proceso del deintercalation de iones de litio, el desequilibrio del contacto entre la intercalación excesiva de dos causas de iones de litio en algunas áreas, haciendo la superficie del electrodo negativo ser áspera, y finalmente afectando al funcionamiento de la batería.
- 2. Después de que la prueba de resistencia interna de la batería después de la formación, él se encuentre que la resistencia interna de la batería puede ser reducida apropiadamente reduciendo el voltaje de la formación y el tiempo de la formación. La alta resistencia interna causada por el alto voltaje de la formación también se relaciona con la superficie áspera del electrodo negativo y la formación de puntos blancos. Porque los puntos blancos son compuestos del litio y tienen conductividad pobre, la resistencia interna de la batería es relativamente grande.
- 3. Apropiadamente la reducción del voltaje de la formación en el diseño del proceso de la formación puede aumentar la capacidad inicial de la carga y de la descarga de la batería y mejorar el funcionamiento del ciclo de la batería. El voltaje excesivo de la formación hará fácilmente el litio y sus compuestos depositar en la superficie del electrodo negativo, que aumentará la capacidad irreversible de la batería y afectará inevitable a la capacidad de la batería. Debido a la presencia de litio y de sus compuestos, la capacidad de la batería decaerá cada vez más durante el ciclo de la carga-descarga. Rápidamente, afecte a la vida de ciclo de la batería.
XWELL puede proporcionar los equipos para la formación de la batería de LFP: