十六部分 化成
1、锂电池封装完毕后,最后工序化成(也是影响电池性能最重要工序之一)。所谓化成指给一定的电流,使得锂电池正负极活性物质被激发,最后使电池具有放电能力的电化学过程。
影响化成的因素条件有化成电流、SOC、老化时间及温度,还需要考虑电池材料体系和产能要求。化成不是仅简单的充放电,而是衡量对电池性能的影响。需要做大量的研究和验证,与电池进行匹配。
化成充放电示意图
2、化成对电池哪些电性能产生影响?
1)首效,次放电容量/预充容量之和=首效%
2)放电容量,充电恒流比,放电平台时间
3)倍率性能
4)循环性能
5)自放电性能
6)交流内阻值
……
例如动力类LFP(磷酸亚铁锂)的化成工艺研究如下表
3、化成小结
1)≥65℃老化时间过长对后期电性能负相关
2)预充SOC对首次充放电效率有一定影响,首效与放电容量正相关
3)大电流影响倍率和循环性能
……
4、化成过程异常有哪些?
异常数据需要10ms~100ms级的采样测试系统,数据结合工艺、配方进行分析
CC-CV曲线
1)恒流充电阶段:U不升反降,变化斜率较大,内部可能存在微短路;恒压充电阶段:I不降反升,变化斜率较大,内部可能存在微短路。
2)化成也会出现充不进电?化成高压?化成低压?内阻异常?
十七部分 分容
分容即对化成完的电池进行充放电,统计电池的容量、充电恒流比、放电平台电压、内阻进行区分,以便分档配组。
1)容量:指放电的容量,一般会循环3~5次取中间某次放电容量为额定容量。一般三元类电池充放电流为0.5C,磷酸亚铁锂为0.5C~1C,钛酸锂电池为1C,钴酸锂电池为0.2C~0.5C等
2)充电恒流比:充电过程中,恒流充入容量/(恒流+恒压充入容量之和)*100%
3)放电平台时间:指在电池在≈标称电压放电持续时间