Что представляет собой процесс формирования и градуировки емкости аккумуляторов?-xmacey.com

Блог

Категории

блог

Новый блог

Теги

Что представляет собой процесс формирования и градуировки емкости аккумуляторов?

October 27 , 2025

Каков процесс формирования и градуировки емкости аккумулятора?

В процессе производства литиевых аккумуляторов формовка и градуировка ёмкости являются критически важными этапами, определяющими производительность и срок службы аккумулятора. Принцип градуировки ёмкости служит теоретической основой, а процедуры формовки и градуировки обеспечивают единообразие и надёжность продукции. Ниже представлен подробный обзор обеих концепций и методов их реализации.

1. Что такое градация по формированию и мощности?

Формирование:

Относится к серии технологических обработок, применяемых во время первой зарядки аккумулятора для стабилизации его характеристик, включая заряд и разряд малым током, постоянную температурную выдержку и т. д.

Оценка вместимости:

Проще говоря, это классификация по емкости и сортировка по производительности, при которой батареи проверяются и сортируются в соответствии с их параметрами производительности.

2. Процесс и принцип формирования литиевых аккумуляторов

В процессе первоначального заряда-разряда литий-ионного аккумулятора непротонные растворители, используемые в качестве электролита, неизбежно реагируют на границе раздела электрода и электролита, образуя пассивирующую плёнку на поверхности электрода. Эта плёнка называется электронно-изолирующим слоем или плёнкой межфазного слоя твёрдого электролита (SEI).

Согласно имеющимся данным, пассивирующая плёнка состоит из Li₂O, LiF, LiCl, Li₂CO₃, LiCO₂–R, алкоголятов и непроводящих полимеров. Она имеет многослойную структуру: сторона, прилегающая к электролиту, пористая, а сторона, прилегающая к электроду, — плотная.

Образование пленки SEI оказывает решающее влияние на эксплуатационные характеристики электродных материалов.
С одной стороны, образование пленки SEI расходует часть ионов лития, увеличивая необратимую емкость первого заряда-разряда и снижая эффективность заряда-разряда материала электрода.
С другой стороны, поскольку плёнка SEI нерастворима в органических растворителях, она может оставаться стабильной в растворе органического электролита. Молекулы растворителя не могут проникнуть в слой SEI, что эффективно предотвращает интеркаляцию растворителя и повреждение материалов электрода. Это значительно улучшает циклируемость и срок службы электрода.

Качество процесса формирования определяет качество SEI-плёнки, напрямую влияя на циклический ресурс аккумулятора, стабильность, скорость саморазряда, безопасность и другие электрохимические характеристики. Поэтому производители аккумуляторов разрабатывают подходящие процессы формирования и сортировки, а также параметры, основанные на их производственных практиках, чтобы гарантировать максимальную ёмкость, стабильность и длительный срок службы аккумуляторов.

Формовка аккумулятора требует длительных циклов зарядки и разрядки. Во время зарядки необходимо точно контролировать напряжение и ток зарядки и разрядки, а также форму импульса, чтобы предотвратить увеличение сопротивления пленки SEI, которое может негативно повлиять на характеристики высокоскоростного разряда литий-ионных аккумуляторов. Точный контроль также повышает эффективность процесса формовки.

Например, в системах LiFePO₄, если напряжение зарядки превышает 3,7 В, это может повредить кристаллическую структуру LiFePO₄, тем самым снижая цикличность работы батареи.

3. Этапы оценки емкости литиевых аккумуляторов

Оценка емкости аккумулятора выполняется с помощью система формирования и градуировки батарей (Поскольку формирование и сортировка основаны на схожих принципах, обе функции объединены в одном шкафу.) Шкаф формирования и сортировки, по сути, функционирует как многоканальное зарядное устройство, способное одновременно заряжать и разряжать большое количество аккумуляторов.

В процессе классификации данные из каждой точки тестирования собираются и обрабатываются компьютерной системой для анализа таких параметров, как емкость и внутреннее сопротивление, определяя уровень качества каждой ячейки. Этот процесс называется классификацией емкости.

После первоначальной оценки ёмкости аккумуляторы должны находиться в состоянии покоя в течение определённого периода, как правило, не менее 15 дней. В течение этого периода могут проявиться присущие им проблемы качества, такие как чрезмерный саморазряд и повышенное внутреннее сопротивление. После периода покоя аккумуляторы повторно тестируются и классифицируются, а те, которые не соответствуют стандартам ёмкости или имеют проблемы с качеством, отбраковываются.

Другая цель классификации по ёмкости — классификация и группировка аккумуляторов. Это подразумевает выбор ячеек с одинаковым внутренним сопротивлением и ёмкостью для объединения. В аккумуляторную батарею объединяются только ячейки с близкими характеристиками. Например, для удовлетворения энергетических потребностей электромобилей в силовых аккумуляторных батареях часто требуются десятки, а то и тысячи ячеек. Из-за сложности системы поведение каждой аккумуляторной батареи уникально, и её производительность невозможно достичь простым добавлением или вычитанием отдельных ячеек.

Если взять в качестве примера обычные аккумуляторные батареи, состоящие из последовательно-параллельных соединений, то в идеале все отдельные элементы в аккумуляторной батарее должны быть полностью одинаковыми. Однако в реальности даже отдельные элементы, произведенные в одной партии, имеют различия в характеристиках (включая такие факторы, как емкость и внутреннее сопротивление). линия сборки литиевых аккумуляторов , нам также необходимо использовать машины для сортировки аккумуляторов для повторной сортировки напряжения и внутреннего сопротивления аккумулятора. Несмотря на то, что проверка проводится перед сборкой аккумуляторного блока, всё равно невозможно гарантировать 100% постоянство характеристик всех аккумуляторов. Кроме того, из-за объёма аккумуляторного блока характеристики теплоотвода различных компонентов также значительно различаются. Следовательно, в распределении температуры в аккумуляторном блоке наблюдается большой температурный градиент. Вышеуказанные факторы приведут к разной скорости разряжения аккумуляторов в аккумуляторном блоке во время использования. В этом случае доступная ёмкость аккумуляторного блока уменьшится (ограниченная минимальной ёмкостью последовательно соединённых элементов в аккумуляторном блоке). С другой стороны, это может привести к снижению безопасности аккумуляторной батареи. Исследования показали, что даже если срок службы одной ячейки может достигать более 1000 циклов, при формировании аккумуляторной батареи, если отсутствует защита балансировщик батареи Срок службы аккумуляторной батареи может составлять менее 200 циклов. Поэтому для аккумуляторной батареи стабильность работы отдельных ячеек является очень важным параметром.

4. Требования к точности формирования и классификации

Для улучшения электрохимических свойств аккумулятора, таких как срок службы, стабильность, саморазряд и безопасность, необходимо строго контролировать стабильность характеристик литиевых аккумуляторов или точно оценивать их класс. Поэтому к точности измерения тока и напряжения оборудования для определения формовки и ёмкости предъявляются очень высокие требования. Эйси Новая Энергия имеет более чем 15-летний опыт работы в отрасли аккумуляторного оборудования, в основном поставляя высокотехнологичное оборудование и комплексные решения для лабораторных исследований литиевых аккумуляторов и сборки литиевых аккумуляторных батарей.

Теги :

Какова емкость литий-ионного аккумулятора (Ач)?

Какие факторы влияют на емкость аккумулятора?