Nan pwosesis manifakti pil ityòm-ion, fòmasyon se yon pwosedi kritik. Atik sa a diskite enpak kondisyon fòmasyon (egzanp, fòmasyon aktyèl, vòltaj fòmasyon, tanperati fòmasyon, ak presyon ekstèn) sou pèfòmans batri, ki gen ladan rezistans entèn, kapasite, ak lavi sik.Tob nouvo enèjibayMachin fòmasyon batrinan espesifikasyon divès kalite satisfè bezwen yo pwodiksyon nan rechèch laboratwa batri akLiy pwodiksyon batri.
Fòmasyon refere a pwosesis la chaje inisyal apre piki elektwolit ak rès, pandan ki se solid elektwolit la entèrfaz (SEI) kouch ki te fòme. Varyasyon nan pwotokòl fòmasyon rezilta nan yon ti kras diferan kouch SEI. Mòfoloji nan kouch nan SEI dirèkteman afekte pèfòmans selil, tankou kapasite pousantaj, segondè-vòltaj estabilite, ak patikilyèman sik lavi.
Anba la a se yon analiz detaye sou ki jan kondisyon fòmasyon enfliyanse pèfòmans selil:
1. Fòmasyon aktyèl
Etid yo montre ke pi ba densite aktyèl fasilite fòmasyon nan yon kouch SEI gaya. Fòmasyon SEI a enplike de etap: nucleation ak kwasans. Gwo densite aktyèl akselere nucleation, ki mennen ale nan yon estrikti ki mouye SEI ak adezyon pòv nan sifas la anod. Kontrèman, ba densite aktyèl ralanti nucleation, pwodwi yon dans SEI kouch. Sepandan, yon SEI ki mouye ka pi byen enfiltre nan elektwolit la, sa ki lakòz pi wo konduktiviti iyonik konpare ak SEI ki te fòme anba dansite ki ba kounye a.
Tradisyonèl ba-aktyèl metòd pre-chaje ede fòme yon SEI ki estab ak dans, men pwolonje ba-aktyèl chaje ogmante enpedans SEI, negatif afekte kapasite pousantaj ak lavi sik. Anplis de sa, fòmasyon ki ba-aktyèl prolongation tan pwodiksyon, diminye efikasite manifakti. Pou adrese sa a, yo te pwopoze yon pwotokòl fòmasyon aktyèl pandan faz konstan (CC). Apwòch sa a diminye polarizasyon, amelyore kapasite chaj, diminye tan fòmasyon, ak amelyore efikasite.
Figi 1 (a) fòmasyon SEI sou sifas grafit pandan fòmasyon ak (b) efè a nan fòmasyon dansite aktyèl sou estrikti SEI.
2. Vòltaj fòmasyon
Diferan tension fòmasyon siyifikativman afekte kondisyon sifas elèktr, rezistans entèn, ak pèfòmans sik. Pou egzanp, yon etid konpare tension cutoff nan 3.5 V ak 4.2 V te jwenn ke yon 4.2 V cutoff bay pi wo kapasite chaj men 4.1% pi ba chaj-egzeyat efikasite pase 3.5 V. pil ki te fòme nan 4.2 V ekspoze pi wo rezistans electrodes ak pi vit degradasyon sik.
3. Eta chaj (SOC)
SOC se yon paramèt kritik nan optimize fòmasyon. Makonnen ak vòltaj chaj/egzeyat, varye nivo SOC pandan aje pwovoke degre diferan nan reyaksyon, chanje pwopriyete SEI ak pèfòmans finalman batri. Rezilta eksperimantal yo endike ke 25% SOC mennen nan pi wo enpedans ak pi ba retansyon kapasite anvan ak apre aje. Pwotokòl la pi bon enplike nan chaje a 100% SOC, dechaje a 25% SOC (sètadi, kenbe 75% SOC), pa aje nan tanperati chanm. Metòd sa a reyalize pi wo kapasite nan premye egzeyat ak retansyon kapasite.
4. Tanperati fòmasyon
Pou polymère ityòm-ion pil, fòmasyon wo-tanperati fè pwomosyon plis konplè fòmasyon SEI ak amelyore mouyabilite separasyon, diminye jenerasyon gaz. Sepandan, fòmasyon ki ba-tanperati favè pi dousman rediksyon ityòm sèl, pèmèt yo te bay lòd ak dans depozisyon SEI, ki pwolonje lavi sik. Pandan ke wo-tanperati kouch SEI montre pi wo konduktiviti iyonik, enstabilite yo akòz yap divòse akselere ak sòlvan ko-intercalation vin pi mal pèfòmans sik. Pifò manifaktirè adopte gwo tanperati aje (30-60 degre) amelyore sik ak pèfòmans depo.
5. Presyon ekstèn
Jenerasyon gaz pandan fòmasyon ogmante distans ki genyen ant elektwòd, prolongation Li-ion chemen transpò ak ogmante enpedans, kidonk diminye kapasite. Aplike presyon modere elimine gaz, asire kontak elektwòd sere, minimize deformation, ak amelyore kapasite fòmasyon, kapasite pousantaj, ak lavi sik. Analiz post-otopsi revele ke presyon ensifizan lakòz ityòm plating sou anod a, pandan y ap presyon optimal anpeche domaj sa yo.
Rezime:
Pwosesis fòmasyon an jwe yon wòl desizif nan pèfòmans batri ityòm-ion. Optimize fòmasyon aktyèl, vòltaj, tanperati, ak presyon ekstèn se kritik pou amelyore pwopriyete batri. Sepandan, ajisteman paramèt endividyèl bay amelyorasyon limite. Yon estrateji optimize holistic esansyèl pou maksimize pèfòmans batri.
