Производство литий-ионных аккумуляторов представляет собой тесно связанный технологический процесс. В целом производство литиевых батарей включает в себя процесс изготовления полюсных наконечников, процесс сборки аккумулятора и финал закачка жидкости, герметизация, формирование и процесс старения . В трехэтапном процессе каждый процесс можно разделить на несколько ключевых процессов, и каждый этап будет иметь большое влияние на конечную производительность батареи.

В процессе изготовления полюсных наконечников его можно разделить на пять процессов: подготовка суспензии, нанесение суспензии, прокатка полюсных наконечников, резка полюсных наконечников и сушка полюсных наконечников. Процесс сборки батареи, в соответствии с различными спецификациями батареи, можно условно разделить на намотку, корпус, сварку и другие процессы. Процесс закачки жидкости после завершения сборки включает закачку жидкости и герметизацию. Последний представляет собой трехэтапный процесс формирования батареи, старения и разделения емкости. После того, как батарея изготовлена, батарею необходимо предварительно активировать и стабилизировать в первый раз, то есть окончательный процесс формирования-старения-объема.

1. Формирование

Концепция предварительного формирования заключается в зарядке и разрядке изготовленного литий-ионного аккумулятора небольшим током. После завершения производства литиевой батареи ее необходимо заряжать и разряжать небольшим током. Что касается цели предварительной зарядки, то в основном их две:

1. После изготовления батареи материал электрода находится не в наилучшем пригодном для использования состоянии, или физические свойства не соответствуют требованиям (например, частицы слишком велики, контакт неплотный и т. д.), или сама фаза неправильно (например, некоторые отрицательные электроды из оксида металла механизма сплава)), его необходимо активировать в первый раз путем зарядки и разрядки.

2. При первом заряде литиевой батареи Li+ удаляется из активного материала положительного электрода и, пройдя через электролит-диафрагму-электролит, вводится между слоями графитового материала отрицательного электрода. Во время этого процесса электроны мигрируют от положительного электрода к отрицательному по периферийной цепи. В это время из-за низкого потенциала ионов лития, введенных в графитовый анод, электроны сначала будут реагировать с электролитом с образованием пленки SEI и некоторого количества газа.

Во время этого процесса будет генерироваться некоторое количество газа и потребляться небольшое количество электролита. Некоторые производители аккумуляторов после этого процесса выполняют операции по разрядке и заправке аккумуляторов. Особенно для аккумуляторов LTO будет генерироваться большое количество газа и аккумулятор вздуется. Толщина превышает 10%. Для графитового отрицательного электрода количество образующегося газа невелико, и нет необходимости выполнять операцию откачки. Это связано с тем, что пленка SEI, полученная во время первого процесса зарядки, препятствует дальнейшему взаимодействию электронов с электролитом, и газ больше не образуется. Это источник необратимой емкости графитовой батареи. Несмотря на то, что происходит необратимая потеря емкости, также достигается стабильность батареи.

2. Старение

Старение обычно относится к размещению батареи после первой зарядки и формовке после того, как батарея собрана и вставлена. Это может быть старение при комнатной температуре или при высокой температуре. Обе функции заключаются в том, чтобы сделать свойства и состав пленки SEI, сформированной после первоначальной зарядки и формирования, более стабильными и обеспечить стабильность электрохимических характеристик батареи. У старения есть три основные цели:

1. После того, как батарея прошла процесс предварительного формования, на графитовом отрицательном электроде внутри батареи образуется некоторое количество пленки SEI, но эта пленка имеет компактную структуру и небольшие поры. Старение батареи при высоких температурах поможет структуре SEI реорганизоваться и сформировать рыхлые поры в пленке.

2. Напряжение аккумулятора после формирования находится в нестабильной стадии, и его напряжение немного выше реального напряжения. Цель старения - сделать его напряжение более точным и стабильным.

3. Нахождение батареи в условиях высокой или нормальной температуры в течение определенного периода времени может гарантировать, что электролит сможет полностью проникнуть в полюсные наконечники, что положительно скажется на стабильности работы батареи.

Процесс формирования и старения батареи незаменим. В реальном производстве процесс зарядки и разрядки батареи выбирается в соответствии с системой материала и структурной системой батареи, но при формировании батареи необходимо заряжать и разряжать ее при малом токе. После этих двух ключевых процессов стабилизированная батарея делится на емкость, и после упаковки и других процессов ее можно выпустить.

У ACEY NEW ENERGY другой канал машина для калибровки емкости аккумуляторных батарей.