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리튬 전지의 형성 노화 과정 분석 및 요약

Dec 30, 2021

리튬 이온 배터리의 생산은 밀접하게 연결된 공정 단계 프로세스입니다. 전반적으로 리튬 배터리의 생산에는 폴피스 제조 공정이 포함되며, 배터리 조립 공정 그리고 최종 액체 주입, 밀봉, 형성 및 숙성 공정 . 3단계 프로세스에서 각 프로세스는 여러 핵심 프로세스로 나눌 수 있으며 각 단계는 배터리의 최종 성능에 큰 영향을 미칩니다.

극편 제조 공정에서는 슬러리 준비, 슬러리 코팅, 극편 압연, 극편 절단, 극편 건조의 5가지 공정으로 나눌 수 있습니다. 배터리 조립 공정에서 다양한 배터리 사양에 따라 권선, 케이싱, 용접 및 기타 공정으로 크게 나눌 수 있습니다. 조립이 완료된 후의 액주입 공정에는 액주입과 밀봉이 있습니다. 마지막은 전지 형성, 노화, 용량 분리의 3단계 과정이다. 전지가 제조된 후 전지는 처음으로 사전 활성화되고 안정화되어야 합니다. 즉, 최종 형성-노화-체적 공정입니다.


1. 형성

프리포메이션의 개념은 제조된 리튬이온 배터리를 작은 전류로 충방전하는 것이다. 리튬 배터리의 생산이 완료된 후 배터리는 작은 전류로 충방전해야 합니다. 사전 충전의 목적과 관련하여 주로 두 가지가 있습니다.

1. 전지 제조 후 전극 재료가 최적의 적용 가능한 상태가 아니거나, 물리적 특성이 부적절하거나(예: 입자가 너무 크거나 접점이 가깝지 않은 경우 등), 상 자체가 올바르지 않은 경우(예: 합금 메커니즘의 일부 금속 산화물 음극)), 충전 및 방전을 통해 처음으로 활성화해야 합니다.

2. 리튬 전지의 1차 충전 시 양극의 활물질에서 Li+가 제거되고, 전해질-격막-전해질을 통과한 후 음극 흑연 물질의 층 사이에 삽입된다. 이 과정에서 전자는 주변 회로를 따라 양극에서 음극으로 이동합니다. 이때 흑연 양극에 삽입된 리튬 이온의 전위가 낮기 때문에 전자가 먼저 전해질과 반응하여 SEI막과 약간의 가스를 형성하게 된다.

이 과정에서 약간의 가스가 발생하고 소량의 전해질이 소모됩니다. 일부 배터리 제조업체는 이 프로세스 후에 배터리 배출 및 충전 작업을 수행합니다. 특히 LTO 배터리의 경우 많은 양의 가스가 발생하고 배터리가 부풀어 오릅니다. 두께가 10%를 초과합니다. 흑연 음극의 경우 가스 발생량이 적고 배기 작업을 수행할 필요가 없습니다. 이는 1차 충전 과정에서 생성된 SEI막이 전해질과 전자의 추가적인 반응을 방해하여 더 이상 기체가 생성되지 않기 때문이다. 이것이 흑연 전지의 비가역 용량의 근원입니다. 돌이킬 수 없는 용량 손실이 발생하지만 배터리의 안정성도 달성됩니다.


2. 노화

에이징은 일반적으로 1차 충전 후 배터리를 배치하고 배터리를 조립 및 주입한 후 형성하는 것을 말합니다. 상온 또는 고온에서 숙성될 수 있습니다. 두 기능 모두 초기 충전 및 형성 후 형성되는 SEI 필름의 특성 및 구성을 보다 안정하게 만들고 배터리의 전기 화학적 성능의 안정성을 보장하는 것입니다. 노화의 세 가지 주요 목적은 다음과 같습니다.

1. 전지가 예비 성형 공정을 거친 후 전지 내부의 흑연 음극에 일정량의 SEI 막이 형성되지만 이 막은 조밀한 구조와 작은 기공을 갖는다. 고온에서 배터리의 노화는 SEI 구조가 느슨한 기공을 재구성하고 필름을 형성하는 데 도움이 됩니다.

2. 배터리의 전압은 형성 후 불안정한 단계에 있으며 전압은 실제 전압보다 약간 높습니다. 노화의 목적은 전압을보다 정확하고 안정적으로 만드는 것입니다.

3. 배터리를 고온 또는 상온에서 일정 시간 방치하면 전해질이 극편에 완전히 침투할 수 있으므로 배터리 성능의 안정성에 유리합니다.


배터리의 형성 및 노화 과정은 필수적입니다. 실제 생산에서 배터리의 충방전 공정은 배터리의 재료 시스템과 구조 시스템에 따라 선택되지만 배터리의 형성은 작은 전류 조건에서 충방전되어야 합니다. 이 두 가지 핵심 공정을 거쳐 안정화된 배터리는 용량으로 나뉘며, 패키징 등의 공정을 거쳐 출시될 수 있다.


ACEY NEW ENERGY에는 다른 채널이 있습니다. 배터리 셀 용량 등급 기계.

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