Ličio geležies fosfato akumuliatoriaus susidarymo įtaka jo veikimui

Formavimas yra svarbus procesas ličio baterijų gamybos procese. Formavimo metu ant neigiamo elektrodo paviršiaus, ty kietojo elektrolito sąsajos plėvelės (SEI plėvelės), susidaro pasyvacijos sluoksnis. SEI plėvelės kokybė turi įtakos ciklo trukmei, stabilumui ir Elektrocheminės savybės, tokios kaip savaiminis išsikrovimas ir sauga, atitinka&reikalavimus; antriniam akumuliatoriaus sandarinimui. Tačiau SEI plėvelė, susidariusi dėl skirtingų cheminių konversijų procesų, yra skirtinga, o poveikis akumuliatoriaus veikimui taip pat labai skiriasi.

Tradicinis žemos srovės išankstinio įkrovimo metodas padeda suformuoti stabilią SEI plėvelę, tačiau ilgalaikis mažos srovės įkrovimas padidins suformuotos SEI plėvelės impedanciją, taip paveikdamas ličio jonų akumuliatoriaus iškrovos greitį ir ilgą laiką. proceso laikas turi įtakos gamybos efektyvumui. Skirtingos ličio baterijų sistemos susidaro skirtingai. Šiame straipsnyje analizuojamos ličio geležies fosfato akumuliatorių sistemos.

Ličio geležies fosfato sistemos susidarymo procesas paprastai pasirenkamas taip:

Įkrovimo srovė 0.05C ~ 0.2C, išjungimo įtampa 3.6 ~ 3.7V, išjungimo srovė 0.025C ~ 0.05C, stovint tam tikrą laiką (10-20min), 0,1 ~ 0.2C iškraunama iki 2.5V, stovėti tam tikrą laiką (20 -60min). Esant skirtingiems įkrovimo ir iškrovimo mechanizmams, įkrovimo srovės skirtumas turi įtakos SEI formavimuisi ir kokybei, o stovėjimo laikas ir įkrovimo išjungimo srovė - akumuliatoriaus formavimo proceso laiką.

Ličio geležies fosfato sistemos akumuliatoriaus formavimo procese reikia pasirinkti tinkamą ribinę įtampą. Remiantis medžiagos kristalo struktūra, kai įkrovimo įtampa yra didesnė nei 3,7 V, ličio geležies fosfato grotelių struktūra gali būti pažeista, taip paveikdama akumuliatoriaus veikimą cikle. Dalinio vidinio atsparumo eksperimento ir stulpelio SEM stebėjimo rezultatai taip pat įrodo, kad šios išvados yra teisingos:

1. Tinkamai sumažinus susidarymo įtampą ir sutrumpinus susidarymo laiką, galima veiksmingai sumažinti ličio kritulių susidarymą ant neigiamo elektrodo paviršiaus, kad būtų galima gauti lygesnį neigiamo elektrodo paviršių. Taip yra todėl, kad kai susidarymo įtampa yra didelė, dujų susidarymo greitis akumuliatoriaus viduje yra toks greitas, kad akumuliatoriaus viduje esančių dujų negalima laiku išleisti, kurios nusėda ant membranos paviršiaus, o tai turi įtakos kontaktinės pusiausvyros tarp diafragmos ir neigiamas elektrodas. Ličio jonų ekstrahavimo procese dėl abiejų kontaktų pusiausvyros sutrikimo kai kuriuose rajonuose per didelis ličio jonų įterpimas sukelia neigiamo elektrodo paviršių netolygumą ir galiausiai daro įtaką akumuliatoriaus veikimui.

2. Atlikus akumuliatoriaus vidinio pasipriešinimo bandymą po susidarymo, nustatoma, kad tinkamai sumažinus susidarymo įtampą ir sumažinus susidarymo laiką, galima sumažinti akumuliatoriaus vidinę varžą. Didelis vidinis atsparumas, kurį sukelia didelė cheminės konversijos įtampa, taip pat yra susijęs su nelygiu neigiamo elektrodo paviršiumi ir baltų dėmių susidarymu. Kadangi baltos dėmės yra ličio junginiai, elektros laidumas yra prastas, todėl akumuliatoriaus vidinė varža' yra per didelė.

3. Tinkamai sumažinus formavimo įtampą formavimo proceso projekte, galima padidinti pirmojo akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo pajėgumus ir pagerinti akumuliatoriaus veikimą. Per didelę susidarymo įtampą lengva sukelti ličio ir jo junginių nusėdimą ant neigiamo elektrodo paviršiaus, o tai padidina negrįžtamą akumuliatoriaus talpą, o tai neišvengiamai paveiks akumuliatoriaus talpą. Dėl to, kad yra ličio ir jo junginių, akumuliatoriaus talpa sumažės įkrovimo ir iškrovimo ciklo metu. Greita, turinti įtakos akumuliatoriaus veikimo laikui.