锂电池化成作用电池修复技术-锂电化成中这个东东是做什么用的？「问答篇」|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

电池修复技术-锂电化成中这个东东是做什么用的？「问答篇」

李工，我最近刚进锂电池厂工作，看到车间锂电池好多，有个疑问，就是在化成时为什么要使用压力化成夹具？

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　　答;你说的一般是软包，聚合物等电池。锂电池在化成时使用压力化成夹具+钢化玻璃夹板

　　1、能保证每块电池平整度和厚度一样，提高电池厚度一致性。

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　　2、使用压力化成夹具可防止电芯胀包变形，与现在一般使用的燕尾夹、亚克力板、电木板相比，铁夹力度更大，可承受40KG力；钢化玻璃硬度更强，永不变形。

　　3、可缩短化成时间。

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　　4、操作方便、快捷，平均每分钟可上夹15个电芯。

　　5、可取代冷热压工艺，有效形成SEI界面层，提高电芯循环性能与使用寿命，即铁夹化成工艺可使极片孔隙与电解液更好的吸收。

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　　每个电池生产的细节都有其作用与必要性，所以多学习是对的。在厂多余技术人员。谦虚请教学习，肯定可以提高你的技术水平。让电电化学这门科学更有利的服务与民。

什么是锂电池生产中的化成工艺？

锂电池的生产工艺是非常复杂的，包含多种工序，化成是其中不可忽视的一环，它对锂电池性能的影响至关重要。

化成定义

锂电池化成是锂电池注液后对电池的首次充电过程。

该过程可以激活电池中的活性物质，使锂电池活化。同时，锂盐与电解液发生副反应，在锂电池的负极侧生成固态电解质界面（SEI）膜，该层膜可阻止副反应进一步的发生，从而减少锂电池中活性锂的损失。SEI的好坏对锂电池的循环寿命、初始容量损失、倍率性能等有着很大影响。

化成工艺的类型

根据锂电池化成时温度、电流、注液口等条件的不同，化成工艺可分为以下几类：

1. 高温化成： 充放电过程中，电芯始终处于高温环境中，高温可提高电化学反应速率和SEI 膜成型速率。形成的SEI 膜一致性较高但疏松、不稳定。

2. 低温化成： 充放电过程中，电芯始终处于低温环境中，低温过程形成的 SEI膜致密稳定，但反应速率慢，化成时间较长。

3. 大电流化成： 化成过程中，充放电电流始终处于0.5C、1C、2C等较大电流，大电流可提高电化学反应速率和SEI膜成型速率，但形成的SEI膜一致性不高、疏松且不稳定。

4. 小电流化成： 化成过程中，充放电电流始终处于0.02C、0.05C等较小电流，小电流过程形成的SEI膜致密稳定，但反应速率的降低会延长化成时间。

5. 开口化成： 充放电过程中，电芯注液口始终处于常压开放状态，电化学反应产生的气体可以及时排除，提高了SEI膜成型的一致性。化成设备简单成本低但静置时间长，环境湿度条件要求高。

6. 闭口化成： 充放电过程中，电芯注液口始终处于密封状态，化成过程无环境湿度条件要求。但化成设备工艺复杂，电芯壳体存在塑性变形风险。

7. 负压化成： 充放电过程中，从注液口处将电芯抽真空至-80KPa。负压化成可将产生的气体及时排除，保证了SEI膜的稳定性和一致性。但化成设备复杂且对气密性要求较高，此外在抽真空过程中会产生电解液损耗。

不同化成条件对电池性能的影响

1.化成电流密度： 电流密度大，晶核形成速度快，会导致SEI膜的结构疏松，且在负极表面附着不牢固。相反，低电流密度下，晶核形成速度慢，则SEI膜的结构更加致密。但是，结构疏松的SEI膜可以浸润更多的电解液，从而使大电流密度下形成的SEI膜的离子导电率大于在低电流密度下形成的SEI膜。

2.化成截止电压： 随着充电的进行，电池内部电压升高，同时伴随着气体产生。一旦产气速率高于注液孔的排气速率，气体就会在电池内部的隔膜间聚集，导致隔膜与负极表面接触不均匀，从而影响锂离子在负极表面的嵌入过程，使得电化学反应过程中锂离子在负极表面不均匀分布，造成金属锂或锂的化合物在负极表面沉积。所以，适当降低化成电压可以提高电池的首次充放电效率，降低电池内阻，改善电池循环性能。电压越高，电解液越不稳定，会有更多的锂供还原反应使用，降低了锂电池的锂含量。在实际生产中，降低化成电压还可以减少化成时间，节约电力成本、提高生产效率。

3.化成温度： 温度一方面影响生成 SEI 膜生成速率及组成；另一方面，高温下SEI膜的部分组分会发生分解，造成SEI膜破裂，会进一步消耗锂来生成新的SEI膜。

4.外加压力： 化成过程中会产生气体，如果气体没有及时排除，则会增加锂离子传输距离，阻抗增大，造成电池充电容量降低。若充电中间加上合适的滚压压力，则可以帮助消除气体，不仅能提高电池化成容量，而且电池的倍率和循环性能也明显提高。

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