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文档简介

锂离子电池化成工艺简介

目录化成的作用与目的工艺参数化成的原理化成产气与电压的关系常见异常分析化成的作用与目的激活电池：对电芯进行小电流充电，将其内部正负极物质激活，在负极表面形成SEI膜（solidelectrolyteinterface），使电池性能更加稳定，电池只有经过化成后才能体现真实性能。如果电芯不经过化成就不能进行正常的充放电。32021/5/9工艺参数前两步用较小电流来充可使形成的SEI膜较好，第三步使用较大电流可以节省时间，更快充到我们要求的电压3.7V。有资料显示，SEI膜在3.5V左右已经形成完毕，所以如果不考虑其他方面，电池化成没有必要充电太高，而且电池在充电过程中负极容纳Li+会发生膨胀，另外电极之间会产气也会加剧电池厚度的膨胀，过度膨胀会导致电极之间相互分离，界面形成差，所以一般充到3.7V即可满足要求。化成工步工步名称时间/min电流/mA截止电压/V截止电流/mA1恒流充电10103.002恒流充电250.05C3.003恒流充电2100.1C3.7042021/5/9化成的机理充电时两极间的电势使锂离子从正极材料晶体结构中逃逸出来游离到电解液中，透过隔膜到达负极碳层结构之中。正极反应：LiCoO2-e-=Li1-xCoO2+xLi负极反应：6C+xLi+xe-=LixC652021/5/9SEI膜：在化成首次充电过程中，电极材料与电解液在固液相面发生反应，形成了一层覆盖于电极表面上的钝化层，该钝化层允许Li+通过，不溶于有机溶剂，可防止电解液进一步侵蚀电极，所以又叫“固体电解质面膜”，它可以让负极电极在电解液环境中更加稳定地存在，大大提高了电池的循环性能和使用寿命。SEI膜的结构：厚度大约100~120nm，无机成分有如Li2CO3、LiF、Li2O、LiOH，有机成分有ROCO2Li、ROLi、(ROCO2Li)262021/5/9化成产气与电压的关系

由于电池在充电过程中发生电化学反应，反应过程中会产生多种气体：在2.5V以下产生的气体主要是H2和CO2和HF2.5V到3.0V，由于EC还原分解，主要产生C2H4在3.0V到3.5V，由于DMC和EMC的分解，主要产生CH4,C2H6等烷烃，在此电压区间电池的产气量时最大的，3.5V以后由于SEI膜已经基本形成得较为质密，所以电解液不会再分解产生气体72021/5/9常见异常分析2.下柜电压偏低设置错误重新化成电解液过少1.设备问题2.操作问题3.设计问题极耳虚焊可以补焊就补焊，不可以补焊报废极耳氧化安排打磨极耳后重新化成设备坏检修化成完毕后放在化成柜没下补充电3.气鼓干燥不充分水分含量超标剪小口除气电解液水分含量不达标剪小口除气单边预封没封好空气进入减小口除气

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