锂电池中会出现的锂离子电池化成的原理概况解析

什么是锂离子电池化成?它的原理是什么?在科学技术高度发达的今天，各种各样的高科技出现在我们的生活中，为我们的生活带来便利，那么你知道这些高科技可能会含有的锂离子电池化成吗?

锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的，独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”，俗称“锂电”。

锂离子电池的生产是各个过程步骤的紧密联系过程。总体而言，锂电池的生产包括极靴制造过程，电池组装过程以及最终的液体注入，密封，形成和老化过程。在三阶段过程中，每个过程可以分为几个关键过程，并且每个步骤都会对电池的最终性能产生重大影响。在极靴的制造过程中，它可分为五个过程：浆料制备，浆料涂覆，极靴轧制，极靴切割和极靴干燥。在电池组装过程中，根据不同的电池规格，它可以大致分为缠绕，包裹，焊接等过程。组装完成后的注液过程包括注液和密封。最后是电池形成，老化和容量分离的三个步骤。电池制造完成后，需要首次对电池进行预激活和稳定处理，即最终的化成-老化-体积法。

锂离子电池的化成是指首先使锂离子电池充电以使电池具有电化学活性的过程。形成是在负极表面上形成固体电解质界面膜(SEI膜)。 SEI膜具有固体电解质的特性，并且是电子绝缘体。但是，该SEI膜是Li +的优良导体，Li +可以自由通过SEI膜。 SEI膜的重要成分是Li2CO3，LiF，LiOH，ROCO2Li，ROLi等物质。 SEI膜的质量与形成过程密切相关。如果形成系统不好，则不能形成高质量的SEI膜，这将不利地影响电池的循环寿命和电化学性能。

锂离子电池的正极材料通常由锂活性化合物组成，负极是具有特殊分子结构的碳。普通正极材料的重要成分是LiCo2。充电期间施加到电池极的电势会迫使正极化合物释放锂离子并将其插入。负极的分子排列成碳的片状结构，并且在放电过程中锂离子从碳的片状结构中沉淀出来，并与正极的化合物复合。锂离子的运动会产生电流。

在此过程中，将产生一些气体，并消耗少量的电解质。在此过程之后，某些电池制造商将执行电池排气和填充操作。特别是对于LTO电池，会产生大量气体，并且电池会膨胀。厚度超过10%。对于石墨负极，产生的气体量少，并且不需要进行排气操作。这是因为在第一次充电过程中产生的SEI膜阻碍了电子与电解质的进一步反应，并且不再产生气体。这是石墨电池不可逆容量的来源。尽管会造成不可逆的容量损失，但也会使电池稳定。

形成过程可以激活锂离子电池的正极和负极活性物质以进行电化学反应。同时，形成电解质膜的组分在负极表面上形成固体电解质界面膜(SEI膜)，有效地防止了溶剂与负极活性物质的反应，通过进行脱嵌而允许锂离子。锂离子电池的优良形成状态直接影响电池的负极界面，容量发展，自放电，循环性能，安全性能等。

锂离子电池的化成对于两个目的很重要：一个是通过第一次充电将电池中的活性材料转变为具有正常电化学目的的物质;另一种是使电极对负极很重要，以形成有效的钝化膜或SEI膜，为了在负极碳材料的表面上形成均匀的SEI膜，通常采用逐步充电和放电的方法。在不同的阶段，充电和放电电流是不同的，并且存储时间是不同的。应根据所用材料和工艺路线进行控制。通常，形成时间控制在约24h。

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