鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1671次 | 2020年11月05日
鋰離子電池預(yù)鋰化的重要方法是什么?
對(duì)全電池而言,化成時(shí)負(fù)極界面形成的SEI膜會(huì)消耗掉從正極脫嵌的鋰離子,并降低電池的容量;假如我們可以從正極材料外再尋找到一個(gè)鋰源,讓SEI膜的形成消耗外界鋰源的鋰離子,這樣就可以保證正極脫嵌的鋰離子不會(huì)浪費(fèi)于化成過程,最終就可以提高鋰離子電池容量。這個(gè)供應(yīng)外界鋰源的過程,就是預(yù)鋰化。
預(yù)鋰化的重要方法
鋰離子電池廠家.jpg
1、負(fù)極提前化成法
讓負(fù)極單獨(dú)化成,待負(fù)極形成SEI膜后再與正極裝配,防止化成對(duì)正極鋰離子的損耗,并大幅提升全電池的首次效率及容量。這種預(yù)鋰化方法的優(yōu)點(diǎn)是可以最大限度的模擬正?;闪鞒?,同時(shí)保證SEI膜的形成效果與鋰離子電池相近,但是負(fù)極片的提前化成和正負(fù)極片的裝配這兩個(gè)工序,操作難度過大。
2、負(fù)極噴涂鋰粉法
制作出一種穩(wěn)定的金屬鋰粉末顆粒,顆粒的內(nèi)層為金屬鋰,外層為具有良好鋰離子導(dǎo)通率和電子導(dǎo)通率的保護(hù)層;預(yù)鋰化過程中,先將鋰粉分散在有機(jī)溶劑中,然后將分散體噴涂在負(fù)極片上,接著將負(fù)極片上的殘留有機(jī)溶劑干燥,這樣就得到了完成預(yù)鋰化的負(fù)極片。
化成時(shí),噴涂在負(fù)極上的鋰粉會(huì)消耗于SEI膜的形成,從而最大限度的保留從正極脫嵌的鋰離子,提高鋰離子電池的容量,采用這種預(yù)鋰化方法的缺點(diǎn)是安全性較難保證,材料及設(shè)備改造成本較高。
3、負(fù)極三層電極法
與正常銅箔相比,三層電極法的銅箔被涂上了后期化成所要的金屬鋰粉,為了保護(hù)鋰粉不與空氣反應(yīng),又涂上了一層保護(hù)層;負(fù)極則直接涂在保護(hù)層上。
當(dāng)電芯完成注液后,保護(hù)層會(huì)溶解于電解液中,從而讓金屬鋰與負(fù)極接觸,化成時(shí)形成SEI膜所消耗的鋰離子由金屬鋰粉補(bǔ)充,這種方法對(duì)鋰離子電池廠加工條件沒有苛刻要求,但是保護(hù)層在極片收放卷、輥壓、裁切等工位的穩(wěn)定性是對(duì)電極材料研發(fā)的很大挑戰(zhàn),金屬鋰粉化成消失后負(fù)極材料粘結(jié)性的保證也頗有難度。
4,正極富鋰材料法
當(dāng)負(fù)極首效低于正極時(shí),化成時(shí)就會(huì)有太多的鋰離子損耗于負(fù)極,造成放電后正極有效空間無法被鋰離子欠滿,形成正極嵌鋰空間的浪費(fèi);假如在正極中加入少量的高克容量富鋰化材料,這樣既可以為化成時(shí)SEI膜的形成供應(yīng)更多的鋰離子,也不用擔(dān)心放電時(shí)富鋰化材料無法再次嵌鋰。