什么是鋰離子電池化成?它的原理是什么?在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中，為我們的生活帶來便利，那么你知道這些高科技可能會(huì)含有的鋰離子電池化成嗎?

鋰離子電池是指分別用二個(gè)能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負(fù)極構(gòu)成的二次電池。人們將這種靠鋰離子在正負(fù)極之間的轉(zhuǎn)移來完成電池充放電工作的，獨(dú)特機(jī)理的鋰離子電池形象地稱為“搖椅式電池”，俗稱“鋰電”。

鋰離子電池的生產(chǎn)是各個(gè)過程步驟的緊密聯(lián)系過程。總體而言，鋰電池的生產(chǎn)包括極靴制造過程，電池組裝過程以及最終的液體注入，密封，形成和老化過程。在三階段過程中，每個(gè)過程可以分為幾個(gè)關(guān)鍵過程，并且每個(gè)步驟都會(huì)對(duì)電池的最終性能產(chǎn)生重大影響。在極靴的制造過程中，它可分為五個(gè)過程：漿料制備，漿料涂覆，極靴軋制，極靴切割和極靴干燥。在電池組裝過程中，根據(jù)不同的電池規(guī)格，它可以大致分為纏繞，包裹，焊接等過程。組裝完成后的注液過程包括注液和密封。最后是電池形成，老化和容量分離的三個(gè)步驟。電池制造完成后，需要首次對(duì)電池進(jìn)行預(yù)激活和穩(wěn)定處理，即最終的化成-老化-體積法。

鋰離子電池的化成是指首先使鋰離子電池充電以使電池具有電化學(xué)活性的過程。形成是在負(fù)極表面上形成固體電解質(zhì)界面膜(SEI膜)。 SEI膜具有固體電解質(zhì)的特性，并且是電子絕緣體。但是，該SEI膜是Li +的優(yōu)良導(dǎo)體，Li +可以自由通過SEI膜。 SEI膜的重要成分是Li2CO3，LiF，LiOH，ROCO2Li，ROLi等物質(zhì)。 SEI膜的質(zhì)量與形成過程密切相關(guān)。如果形成系統(tǒng)不好，則不能形成高質(zhì)量的SEI膜，這將不利地影響電池的循環(huán)壽命和電化學(xué)性能。

鋰離子電池的正極材料通常由鋰活性化合物組成，負(fù)極是具有特殊分子結(jié)構(gòu)的碳。普通正極材料的重要成分是LiCo2。充電期間施加到電池極的電勢(shì)會(huì)迫使正極化合物釋放鋰離子并將其插入。負(fù)極的分子排列成碳的片狀結(jié)構(gòu)，并且在放電過程中鋰離子從碳的片狀結(jié)構(gòu)中沉淀出來，并與正極的化合物復(fù)合。鋰離子的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電流。

在此過程中，將產(chǎn)生一些氣體，并消耗少量的電解質(zhì)。在此過程之后，某些電池制造商將執(zhí)行電池排氣和填充操作。特別是對(duì)于LTO電池，會(huì)產(chǎn)生大量氣體，并且電池會(huì)膨脹。厚度超過10%。對(duì)于石墨負(fù)極，產(chǎn)生的氣體量少，并且不需要進(jìn)行排氣操作。這是因?yàn)樵诘谝淮纬潆娺^程中產(chǎn)生的SEI膜阻礙了電子與電解質(zhì)的進(jìn)一步反應(yīng)，并且不再產(chǎn)生氣體。這是石墨電池不可逆容量的來源。盡管會(huì)造成不可逆的容量損失，但也會(huì)使電池穩(wěn)定。

形成過程可以激活鋰離子電池的正極和負(fù)極活性物質(zhì)以進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)，形成電解質(zhì)膜的組分在負(fù)極表面上形成固體電解質(zhì)界面膜(SEI膜)，有效地防止了溶劑與負(fù)極活性物質(zhì)的反應(yīng)，通過進(jìn)行脫嵌而允許鋰離子。鋰離子電池的優(yōu)良形成狀態(tài)直接影響電池的負(fù)極界面，容量發(fā)展，自放電，循環(huán)性能，安全性能等。

鋰離子電池的化成對(duì)于兩個(gè)目的很重要：一個(gè)是通過第一次充電將電池中的活性材料轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂姓ｋ娀瘜W(xué)目的的物質(zhì);另一種是使電極對(duì)負(fù)極很重要，以形成有效的鈍化膜或SEI膜，為了在負(fù)極碳材料的表面上形成均勻的SEI膜，通常采用逐步充電和放電的方法。在不同的階段，充電和放電電流是不同的，并且存儲(chǔ)時(shí)間是不同的。應(yīng)根據(jù)所用材料和工藝路線進(jìn)行控制。通常，形成時(shí)間控制在約24h。

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