鋰電池(電芯)為什么要高溫老化試驗
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高溫老化是電池生產過程中一道必不可少的工序。電動汽車鋰電池在使用前需要進行高溫老化測試,電池裝配注液完成后多次充電化成后放置在高溫老化柜中,可以有常溫老化也可以有高溫老化,作用都是使初次充電后形成的 SEI 膜性質和組成穩定。
常溫老化溫度為25度,高溫老化各廠不同,通常為38度或45度,時間在48-72小時之間。高溫老化后的電池性能更穩定,絕大多數鋰離子電池廠家在生產過程中采取高溫老化操作方式,溫度 45 ~50度老化 1~3 天。高溫老化后電池潛在的不良現象就會暴露出來:比如電壓變化,厚度變化、內阻變化,這些都是直接考驗這批電池的安全和電化性能的綜合指標。
高溫老化是整個電池生產過程風險度最高的工序,也是防范火災爆炸事故的重點。
鋰電池高溫老化的作用
1.第一個當然是為了促進一些副反應的發生,將里面的壞電池挑出來,為了電池的質量有所保障這一步是相當重要的。
2.為了使負極的SEI膜形成更加穩定,后面的工序或者是循環都更好。值得注意的是有些電池的材料不適合高溫老化的,高溫老化之后電池的氣漲比例較高。
實際上原理差不多,一是為了使電解液充分浸潤,二是為了使正負極活體中的某些活性成分通過一定的反應失活,使電池整體性能表現更加穩定,許多公司為了使過程加快,采用了高溫老化,但高溫老化需要注意控制時間和溫度,因為高溫老化會對活體產生比常溫老化更大的劣化作用,控制得好,活體成分完全反應,電池性能表現穩定,控制不好,反應過度,則電性能下降,IR升高,甚至出現漏液等情況。
蓄電池在高溫老化后性能更加穩定,絕大多數生產鋰離子電池的廠家都采用高溫老化的操作方式,在45~50攝氏度溫度下老化1~3天,然后常溫擱置。蓄電池在高溫老化之后,潛在的不良現象會暴露出來:如電壓變化,厚度變化,內阻變化等,這些都是直接考驗這批蓄電池安全性和電化性能的綜合指標。
現在,絕大多數電池企業都采用劣質低檔的國產隔膜進行量產,高溫老化也成了電池內部結構安全的潛規則。
為了縮短電池的整個生產周期,高溫下的新電池只會加速電池的化學反應,不會對電池造成太大的傷害,電池在常溫下的靜置時間為三周以上,讓正負極、隔膜、電解液等充分的化學反應達到平衡,此時電池的性能才比較真實。
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