Vytváranie je kľúčovým krokom pri výrobe lítium-iónových batérií. Počas vytvárania sa na povrchu zápornej elektródy vytvorí pasivačná vrstva, film medzifázy pevného elektrolytu (SEI). Kvalita filmu SEI priamo ovplyvňuje životnosť batérie, stabilitu, rýchlosť samo{3}}vybíjania, bezpečnosť a ďalšie charakteristiky elektrochemického výkonu, čím spĺňa požiadavku na „bezúdržbovosť-zapečatených nabíjateľných batérií. Rôzne procesy tvorby vedú k rôznym filmom SEI, čo výrazne ovplyvňuje výkon batérie.
Tradičné nízkoprúdové-metódy predbežného{1}}nabíjania umožňujú stabilnú tvorbu filmu SEI; avšak predĺžené nízkoprúdové nabíjanie zvyšuje impedanciu vytvoreného filmu SEI, čo má vplyv na rýchlosť vybíjania lítium-iónovej batérie. Predĺžený čas procesu tiež ovplyvňuje efektivitu výroby. Rôzne systémy lítium{6}}iónových batérií vyžadujú rôzne procesy tvorby; tento článok sa zameriava na lítium-železofosfátový batériový systém.
Proces vytvárania lítium-železofosfátových (LFP) batérií zvyčajne prebieha podľa týchto krokov:
Nabíjací prúd 0,05C~0,2C, vypínacie napätie 3,6~3,7V, vypínací prúd nabíjania 0,025C~0,05C, čas pokoja (10-20 min), potom vybitie pri 0,1~0,2C až 2,5V, po ktorom nasleduje prestávka (20-60 min). Pri rôznych mechanizmoch nabíjania/vybíjania ovplyvňuje nabíjací prúd tvorbu a kvalitu vrstvy SEI (sedimentovo izolovaná platňa), zatiaľ čo doba pokoja a vypínací prúd nabíjania ovplyvňujú čas procesu vytvárania batérie.
Proces vytvárania batérií LFP vyžaduje výber vhodného vypínacieho napätia. Z hľadiska štruktúry kryštálov materiálu, keď nabíjacie napätie presiahne 3,7 V, môže dôjsť k poškodeniu mriežkovej štruktúry LFP, čím sa ovplyvní výkon cyklu batérie. Niektoré experimenty s vnútorným odporom a pozorovania elektród SEMpotvrdiť nasledujúce závery:
1. Vhodné zníženie formovacieho napätia a skrátenie doby formovania môže účinne znížiť usadzovanie lítia na povrchu zápornej elektródy, čo vedie k hladšiemu povrchu zápornej elektródy. Je to preto, že vysoké formačné napätie vedie k vyššej rýchlosti vnútornej tvorby plynu, čo zabraňuje včasnému vypudeniu plynu a spôsobuje usadzovanie na povrchu separátora, čím ovplyvňuje rovnováhu kontaktov medzi separátorom a zápornou elektródou. Počas vkladania/extrakcie lítium-iónových iónov má táto nerovnováha za následok nadmerné vkladanie lítium{4}iónov do niektorých oblastí, čo spôsobuje nerovnomerný záporný povrch elektródy a v konečnom dôsledku ovplyvňuje výkon batérie.
2. Testovanie vnútorného odporu vytvorenej batérie odhalilo, že primeraným znížením napätia a času formovania sa môže znížiť vnútorný odpor batérie. Vysoký vnútorný odpor spôsobený vysokým formačným napätím súvisí aj s nerovným povrchom zápornej elektródy a tvorbou bielych škvŕn. Tieto biele škvrny sú zlúčeniny lítia so zlou vodivosťou, čo vedie k vyššiemu vnútornému odporu.
3. Vhodným znížením formačného napätia vproces tvorby batériových článkovdizajn môže zlepšiť počiatočnú kapacitu nabitia/vybitia batérie a výkon cyklu. Príliš vysoké formačné napätie ľahko spôsobí, že sa lítium a jeho zlúčeniny uložia na povrchu zápornej elektródy, čím sa zvýši nevratná kapacita batérie a nevyhnutne sa ovplyvní jej kapacita. Prítomnosť lítia a jeho zlúčenín vedie k čoraz rýchlejšiemu poklesu kapacity počas cyklov nabíjania/vybíjania, čo ovplyvňuje životnosť batérie.
ACEY-BCT503-512H 5V 3Azariadenia na vytváranie batérií sa používa na testovanie formovania, kapacity a výkonových parametrov lítiových batérií. Ide o hlavný-integrovaný testovací systém podriadenej batérie pozostávajúci z počítačov a zariadení s jednočipovými-mikropočítačmi. Má pokročilú štruktúru, spoľahlivý výkon, pohodlnú obsluhu, vysokú účinnosť a extrémne vysoký nákladový výkon je nepostrádateľným výrobným a testovacím zariadením pre výrobcov lítiových batérií, výrobcov pod-kapacít a jednotky vedeckého výskumu.
