A kialakítás a lítium-{0}}ion akkumulátorok gyártásában kulcsfontosságú lépés. A képződés során a negatív elektróda felületén passzivációs réteg, a szilárd elektrolit interfázis (SEI) film képződik. A SEI-fólia minősége közvetlenül befolyásolja az akkumulátor élettartamát, stabilitását, önkisülési sebességét, biztonságát és egyéb elektrokémiai teljesítményjellemzőket, teljesítve a zárt, újratölthető akkumulátorokra vonatkozó „karbantartás--mentes” követelményt. A különböző képződési folyamatok különböző SEI filmeket eredményeznek, ami jelentősen befolyásolja az akkumulátor teljesítményét.
A hagyományos alacsony{0}}áramú-előtöltési módszerek elősegítik a stabil SEI-film kialakulását; azonban a hosszan tartó alacsony-áramú töltés növeli a képződött SEI film impedanciáját, ami befolyásolja a lítium-ion akkumulátor kisülési sebességét. A meghosszabbított folyamatidő a termelés hatékonyságát is befolyásolja. A különböző lítium{6}}ion akkumulátorrendszerek eltérő kialakítási folyamatot igényelnek; ez a cikk a lítium-vas-foszfát akkumulátor-rendszerre összpontosít.
A lítium-vas-foszfát (LFP) akkumulátorok előállítási folyamata általában a következő lépéseket követi:
Töltőáram 0,05C~0,2C, kapcsolási feszültség 3,6~3,7V, töltési záróáram 0,025C~0,05C, pihenés (10-20 perc), majd kisütés 0,1~0,2C-2,5V, majd egy pihenőidő (20-6 perc). Különböző töltési/kisütési mechanizmusok esetén a töltőáram befolyásolja a SEI (Sediment-Insulated Plate) réteg kialakulását és minőségét, míg a nyugalmi idő és a töltési záróáram az akkumulátor képződési folyamatának idejét.
Az LFP-akkumulátorok előállítási folyamata megköveteli a megfelelő zárófeszültség kiválasztását. Az anyagkristályszerkezet szempontjából, ha a töltési feszültség meghaladja a 3,7 V-ot, az károsíthatja az LFP rácsszerkezetét, ezáltal befolyásolva az akkumulátor ciklusteljesítményét. Néhány belső ellenállás kísérlet és elektróda SEM megfigyelés iserősítse meg a a következő következtetések:
1. A formációs feszültség megfelelő csökkentésével és a képződési idő lerövidítésével hatékonyan csökkenthető a lítium lerakódása a negatív elektród felületén, ami simább negatív elektródfelületet eredményez. Ennek az az oka, hogy a nagy képződési feszültség gyorsabb belső gázképződési sebességet eredményez, megakadályozva a gáz időben történő kilökődését, és lerakódást okoz a szeparátor felületén, így befolyásolva a szeparátor és a negatív elektróda közötti érintkezési egyensúlyt. A lítium-ion behelyezése/kivonása során ez az egyensúlyhiány bizonyos területeken túlzott mértékű lítium-ion behelyezést eredményez, ami egyenetlen negatív elektródfelületet okoz, és végső soron befolyásolja az akkumulátor teljesítményét.
2. A kialakított akkumulátor belső ellenállásának vizsgálata során kiderült, hogy a formációs feszültség és idő megfelelő csökkentése csökkentheti az akkumulátor belső ellenállását. A magas képződési feszültség okozta nagy belső ellenállás az egyenetlen negatív elektródfelülettel és a fehér foltok kialakulásával is összefügg. Ezek a fehér foltok gyenge vezetőképességű lítiumvegyületek, ami nagyobb belső ellenálláshoz vezet.
3. A formációs feszültség megfelelő csökkentése aakkumulátorcella kialakulásának folyamataa tervezés javíthatja az akkumulátor kezdeti töltési/kisütési kapacitását és ciklusteljesítményét. A túl magas képződési feszültség miatt a lítium és vegyületei könnyen lerakódnak a negatív elektróda felületére, növelve az akkumulátor visszafordíthatatlan kapacitását, és elkerülhetetlenül befolyásolva annak kapacitását. A lítium és vegyületeinek jelenléte a töltési/kisütési ciklusok során egyre gyorsabb kapacitáscsökkenéshez vezet, ami befolyásolja az akkumulátor élettartamát.
ACEY-BCT503-512H 5V 3Aakkumulátorképző berendezések a lítium akkumulátorok kialakulásának, kapacitásának és teljesítményparamétereinek tesztelésére szolgál. Ez egy mester-szolga akkumulátor integrált tesztrendszer, amely számítógépekből és berendezésekből álló, egy-csipes mikroszámítógépekből áll. Fejlett felépítése, megbízható teljesítménye, kényelmes működése, nagy hatékonysága és rendkívül magas költségű teljesítménye nélkülözhetetlen gyártási és tesztelési berendezés a lítiumelem-gyártók, az al-kapacitású gyártók és a tudományos kutatóegységek számára.
