Tại sao lão hóa là cần thiết trong quá trình sản xuất pin?

Lão hóa là một quá trình quan trọng trong quá trình sản xuất pin lithium{0}}ion. Pin đã tạo hình được đặt trong phòng/lò ấp ở nhiệt độ nhất định (ví dụ: 45 độ) trong một khoảng thời gian (ví dụ: 1-7 ngày). Trong thời gian này, sự thay đổi điện áp của từng tế bào được theo dõi liên tục. Về cơ bản, quá trình này giúp ổn định hiệu suất của pin và sàng lọc các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn thông qua quá trình ổn định (ở nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ cao) cũng như chu kỳ sạc và xả. Bước này là cần thiết vì những lý do sau:

1. Ổn định và sửa chữa màng SEI: Trong quá trình sạc (hình thành) ban đầu của pin, chất điện phân trải qua phản ứng khử trên bề mặt than chì của điện cực âm, tạo thành màng giao diện điện phân rắn (SEI). Lớp màng này rất quan trọng đối với tuổi thọ, độ an toàn và hiệu suất của pin. Tuy nhiên, màng SEI mới hình thành có cấu trúc không ổn định và lỏng lẻo nên dễ bị nứt và phân hủy. Quá trình lão hóa, đặc biệt là ở nhiệt độ nhất định, tạo cơ hội cho màng SEI ổn định và sửa chữa, làm cho cấu trúc của nó ổn định và đồng đều hơn, từ đó ngăn chặn tốt hơn sự phân hủy liên tục của chất điện phân và cải thiện tuổi thọ của pin.

2. Phản ứng phụ và suy giảm tạp chất: Một số phản ứng phụ không thể tránh khỏi xảy ra bên trong pin, chẳng hạn như phản ứng vết giữa chất điện phân và vật liệu điện cực dương và âm cũng như tiêu thụ lượng nước dư. Quá trình lão hóa, đặc biệt là lão hóa ở nhiệt độ-cao, có thể đẩy nhanh các phản ứng phụ này trong điều kiện được kiểm soát. Điều này cho phép pin đạt đến trạng thái tương đối ổn định trước khi đến tay người dùng, tránh tình trạng giảm điện áp hoặc dung lượng bất thường trong quá trình sử dụng lần đầu.

1. Làm ướt đủ chất điện phân: Mặc dù pin trải qua quá trình làm ướt sau khi đổ đầy, chất điện phân trong các lỗ của thiết bị phân tách và điện cực có thể không được bão hòa hoàn toàn và đồng đều với chất điện phân. Thời gian chờ trong quá trình lão hóa giúp chất điện phân có đủ thời gian và nhiệt độ thích hợp để ngấm hoàn toàn vào điện cực, đảm bảo sự di chuyển thích hợp của các ion lithium. Làm ướt không đủ có thể dẫn đến các vấn đề như điện trở trong cao và sử dụng công suất không đầy đủ.

2. Giảm căng thẳng bên trong: Ứng suất vi mô được tạo ra bên trong vật liệu trong các quá trình như cán tấm điện cực, cuộn dây và cán mỏng. Quá trình lão hóa, đi kèm với việc nghỉ ngơi và sạc và xả nhẹ nhàng, giúp giải phóng những ứng suất bên trong này, giúp cấu trúc điện cực ổn định hơn.

1. Sàng lọc pin có các lỗ đoản mạch-vi mô và tự phóng điện quá mức-: Trong quá trình sản xuất, các gờ của tấm điện cực, các khuyết tật ở dải phân cách và tạp chất bụi đều có thể gây ra chập mạch vi-trong pin. Quần short siêu nhỏ có thể khiến điện áp pin giảm nhanh chóng. Bằng cách theo dõi sự sụt giảm điện áp (giá trị K) trong quá trình lão hóa (đặc biệt là trong giai đoạn-nhiệt độ cao), có thể xác định và loại bỏ chính xác những pin không đạt tiêu chuẩn này, giảm thiểu việc cung cấp pin bị lỗi cho khách hàng. Đây là chức năng sàng lọc quan trọng nhất của quá trình lão hóa.

2. Kiểm tra tính nhất quán: Ngay cả pin được sản xuất trong cùng một lô cũng có thể có những khác biệt nhỏ về hiệu suất (công suất, điện trở trong và tốc độ tự phóng điện). Quá trình lão hóa bộc lộ đầy đủ những biến thể này. Bằng cách đo các thông số như điện áp và điện trở trong của tất cả các tế bào sau khi lão hóa, pin có thể được sắp xếp và nhóm lại để đảm bảo hiệu suất nhất quán cao trong mỗi tế bào khi được lắp ráp thành một bộ pin. Tính nhất quán là nền tảng của tuổi thọ và độ an toàn của bộ pin.

ACEY-BA60100-16máy lão hóa pinđược áp dụng cho hệ thống kiểm tra chu trình xả sạc tích hợp của sạc và xả chu kỳ gói pin lithium chuỗi thấp, kiểm tra chức năng của gói pin và giám sát dữ liệu xả sạc, chẳng hạn như dụng cụ điện, bộ lưu trữ năng lượng mặt trời, v.v.

Nói chung, lão hóa pin là giai đoạn chuyển tiếp từ "hỗn loạn dữ dội" sang "ổn định bình tĩnh", cho phép hệ thống hóa học bên trong trở nên ổn định và đáng tin cậy. Đối với các nhà sản xuất, lão hóa là một bước kiểm soát chất lượng quan trọng. Thông qua thời gian và áp lực môi trường, nó ngăn chặn các sản phẩm kém chất lượng và không ổn định trên thị trường.dây chuyền sản xuất pin, cải thiện đáng kể tính an toàn và tính nhất quán của sản phẩm cuối cùng. Mặc dù việc bỏ qua hoặc rút ngắn quá trình lão hóa có thể tăng năng lực sản xuất-ngắn hạn nhưng cũng có thể dẫn đến những rủi ro đáng kể- về an toàn lâu dài và các vấn đề về chất lượng lô. Đây chắc chắn là thảm họa đối với các nhà sản xuất.

Liên hệ ngay