מדוע הזדקנות נחוצה במהלך ייצור הסוללות?

הזדקנות היא תהליך קריטי בייצור סוללות ליתיום - יון. סוללות נוצרות ממוקמות בחדר/בחממה בטמפרטורה מסוימת (למשל, 45 מעלות) למשך תקופה מסוימת (למשל, 1-7 ימים). במהלך תקופה זו מנוטרים ברציפות את שינויי המתח של כל תא. בעיקרו של דבר, תהליך זה מייצב את ביצועי הסוללה ומסך מוצרים לא תקניים באמצעות ייצוב (בחדר או בטמפרטורות גבוהות) ומחזורי טעינה ופריקה. שלב זה נחוץ מהסיבות הבאות:

1. ייצוב ותיקון של סרט ה- SEI: במהלך המטען הראשוני (היווצרות) של סוללה, האלקטרוליט עובר תגובת הפחתה על משטח הגרפיט של האלקטרודה השלילית, ויוצר סרט ממשק אלקטרוליט מוצק (SEI). סרט זה חיוני לתוחלת החיים, הבטיחות והביצועים של הסוללה. עם זאת, סרט ה- SEI שנוצר לאחרונה אינו יציב ורופף מבחינה מבנית, מה שהופך אותו לרגיש לפיצוח ופירוק. תהליך ההזדקנות, במיוחד עומד בטמפרטורה מסוימת, מספק הזדמנות לסרט SEI להתייצב ולתקן, מה שהופך את המבנה שלו ליציב ואחיד יותר, ובכך למנוע עדיף על המשך הפירוק של האלקטרוליט ולשפר את חיי המחזור של הסוללה.

2. תגובות לוואי ודלדול טומאה: כמה תגובות לוואי בלתי נמנעות מתרחשות בתוך הסוללה, כמו תגובות עקבות בין האלקטרוליט לחומרי האלקטרודה החיובית והשלילית, וצריכת מים שיורית. תהליך ההזדקנות, במיוחד - הזדקנות טמפרטורה, יכול להאיץ תגובות לוואי אלה בתנאים מבוקרים. זה מאפשר לסוללה להגיע למצב יציב יחסית לפני שהיא מגיעה למשתמש, הימנעות מתח לא תקין או ריקבון קיבולת במהלך השימוש הראשוני.

1. הרטבת אלקטרוליטים מספקת: למרות שהסוללה עוברת תהליך הרטבה לאחר המילוי, האלקטרוליט בנקבוביות המפריד והאלקטרודה עשוי להיות לא רווי לחלוטין ואלקטרוליט. תקופת העמידה בתהליך ההזדקנות מספקת לאלקטרוליט זמן רב והטמפרטורה המתאימה לספוג באופן מלא לאלקטרודה, ומבטיחה נדידה נכונה של יוני ליתיום. הרטבה לא מספקת עלולה להוביל לבעיות כמו התנגדות פנימית גבוהה וניצול יכולת לא שלמה.

2. הקלה במתח פנימי: מיקרו נוצר בתוך החומר במהלך תהליכים כמו גלגול, פיתול ומינציה של גיליון אלקטרודות. תהליך ההזדקנות, המלווה במנוחה וטעינה עדינה ושחרור, מסייע בשחרור הלחצים הפנימיים הללו, מה שהופך את מבנה האלקטרודה ליציב יותר.

1. הקרנה לסוללות עם מיקרו - מכנסיים קצרים ומגזמים עצמיים מוגזמים {}}} פריקה: במהלך הייצור, גיליונות אלקטרודה, פגמים מפרידים, וזיהום אבק יכולים כולם לגרום למיקרו - מכנסיים בסוללה. מיקרו - מכנסיים קצרים יכולים לגרום לירידה מהירה במתח הסוללה. על ידי מעקב אחר ירידת המתח (ערך k) במהלך תהליך ההזדקנות (במיוחד במהלך שלב מנחת הטמפרטורה הגבוה {}}}), ניתן לזהות במדויק את סוללות ה- STABSARDAND הללו, תוך צמצום היצע התאים הפגומים ללקוחות. זוהי פונקציית המיון החשובה ביותר של תהליך ההזדקנות.

2. הקרנה לעקביות: אפילו סוללות המיוצרות באותה אצווה יכולות להציג וריאציות עדינות בביצועים (קיבולת, התנגדות פנימית, וקצב פריקה עצמי {}}). תהליך ההזדקנות חושף באופן מלא וריאציות אלה. על ידי מדידת פרמטרים כמו מתח והתנגדות פנימית של כל התאים לאחר ההזדקנות, ניתן למיין ולקבץ סוללות כדי להבטיח ביצועים עקביים ביותר בכל תא כאשר הם מורכבים לחבילת סוללה. עקביות היא הבסיס לתוחלת החיים של חבילת הסוללה ובטיחות.

ACEY - BA60100-16מכונת הזדקנות סוללותמיושם על מערכת בדיקת מחזור פריקה מטען משולב של טעינה ופריקה של מחזור סוללות סוללה במחרוזת נמוכה, בדיקת פונקציית סוללה וניטור נתוני פריקה, כגון כלים חשמליים, אחסון אנרגיה סולארית וכו '.

באופן כללי, הזדקנות סוללות היא תקופת מעבר מ"סערה אלימה "ל"יציבות רגועה", ומאפשרת למערכת הכימית הפנימית להיות יציבה ואמינה. עבור היצרנים, הזדקנות היא שלב בקרת איכות מכריע. באמצעות זמן ולחץ סביבתי הוא מיירט מוצרים לא תקניים ומוצרים לא יציבים עלקו ייצור סוללה, שיפור משמעותי של הבטיחות והעקביות של המוצר הסופי. אמנם השמטת או קיצור תהליך ההזדקנות יכולה להגדיל את יכולת הייצור הקצרה {}}}, אך היא יכולה להוביל גם לניתוח משמעותי {}}} סיכוני בטיחות לטווח ולבעיות איכות אצווה, שללא ספק קטסטרופליות עבור היצרנים.

צור קשר עכשיו