磷酸铁锂系电池的化成工艺对其性能影响

    化成是锂电池出产过程中的重要工序，化成时在负极外表构成一层钝化层，即固体电解质界面膜(SEI膜)，SEI膜的好坏自接影响到电池的循环寿数、稳定性、自放电性、安全性等电化学功能，满意二次电池密封“免维护”的要求，而不同的化成工艺构成的SEI膜有所不同，对电池的功能影响也存在很大差异。
    传统的小电流预充方式有助于稳定的SEI膜构成，可是长期的小电流充电会导致构成的SEI膜阻抗增大，然后影响锂离子电池的倍率放电功能，过程时刻长影响出产功率。不同的锂电池系统有不同的化成工艺，本文对磷酸铁锂电池系统为对象进行剖析。
    磷酸铁锂系统的化成工艺一般挑选如下：
    充电电流0.05C~0.2C，截止电压3.6~3.7V，充电截止电流0.025C~0.05C，静置一段时刻（10-20min）后，0.1~0.2C放电至2.5V，静置一段时刻（20-60min）。在不同的充放电机制下，充电电流的不同影响SEI的构成及质量，静置时刻和充电截止电流影响电池的化成工艺时刻。
    磷酸铁锂系统的电池化成工艺需求挑选适宜的截止电压，从资料晶体结构上来说，当充电电压大于3.7V时，可能会使磷酸铁锂的晶格结构构成损坏，然后影响电池的循环功能。部分内阻试验、极片SEM调查成果也证明以下定论的正确：
    1.恰当下降化成电压、削减化成时刻能够有效削减负极外表析锂的产生，然后能够得到外表较为润滑的负极极片。这是因为当化成电压高时，电池内部产气速率较快，以至于电池内部气体无法及时排出，在隔阂外表堆积，影响了隔阂与负极的触摸平衡。在锂离子脱嵌过程中，遭到两者触摸不平衡的影响，构成部分区域锂离子过度嵌入，引起负极外表不润滑，最终影响电池功能。
    2.经化成后的电池内阻测验，发现恰当下降化成电压、削减化成时刻能够下降电池的内阻。高化成电压构成的高内阻也与负极外表不润滑，有白斑构成有关，因为白斑是锂化合物，导电性差故电池内阻偏大。
    3.化成工艺规划中恰当下降化成电压能够进步电池首次充放电容量和改进电池的循环功能。过高的化成电压易构成负极外表堆积锂及其化合物，进步了电池的不可逆容量，必然会影响电池的容量，因为锂及其化合物的存在，导致在充放电循环中电池的容量衰减越来越快，影响电池循环寿数。