化成——鋰電池生產(chǎn)過(guò)程中不可忽視的環(huán)節(jié)

鋰電池的生產(chǎn)過(guò)程非常復(fù)雜，包括多種工序，而化成是不可忽視的環(huán)節(jié)，其對(duì)鋰電池性能的影響至關(guān)重要。

鋰電池化成是鋰電池注入后的第一個(gè)充電過(guò)程。

這個(gè)過(guò)程可以激活電池中的活性物質(zhì)，激活鋰電池。同時(shí)，鋰鹽與電解液發(fā)生副反應(yīng)，在鋰電池負(fù)極側(cè)形成固體電解質(zhì)界面（SEI）膜。這層薄膜可以阻止進(jìn)一步的副反應(yīng)發(fā)生，從而減少鋰電池中活性鋰的損失。 SEI的質(zhì)量對(duì)鋰電池的循環(huán)壽命、初始容量損失和倍率性能有很大影響。

根據(jù)鋰電池化成時(shí)的溫度、電流、注液口等條件不同，化成過(guò)程可分為以下幾類：

1、高溫成膜：在充放電過(guò)程中，電芯始終處于高溫環(huán)境中，高溫可以提高電化學(xué)反應(yīng)速率和SEI成膜速率。形成的SEI膜一致性高，但疏松不穩(wěn)定。

2、低溫化成：在充放電過(guò)程中，電芯始終處于低溫環(huán)境中。低溫過(guò)程形成的SEI膜致密穩(wěn)定，但反應(yīng)速度慢，形成時(shí)間長(zhǎng)。

3、大電流化成：化成過(guò)程中，充放電電流始終處于0.5C、1C、2C等大電流，大電流可以提高電化學(xué)反應(yīng)速率和SEI成膜速率，但形成的SEI膜不一致。松散且不穩(wěn)定。

4、低電流化成：化成過(guò)程中，充放電電流始終處于0.02C、0.05C等小電流，低電流過(guò)程中形成的SEI膜致密穩(wěn)定，但減少了反應(yīng)速率會(huì)延長(zhǎng)形成時(shí)間。

5、開(kāi)孔形成：在充放電過(guò)程中，電芯注液口常壓常開(kāi)，電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體能及時(shí)排出，提高了SEI成膜的一致性?；稍O(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，但靜置時(shí)間長(zhǎng)，環(huán)境濕度條件高。

6、閉口化成：在充放電過(guò)程中，電芯的注液口始終處于密封狀態(tài)，化成過(guò)程中對(duì)環(huán)境濕度條件沒(méi)有要求。但成型設(shè)備工藝復(fù)雜，存在電芯外殼塑性變形風(fēng)險(xiǎn)。

7、負(fù)壓形成：充放電過(guò)程中，電芯從注液口抽真空至-80KPa。負(fù)壓成型可以及時(shí)排除產(chǎn)生的氣體，保證SEI膜的穩(wěn)定性和一致性。但化成設(shè)備復(fù)雜，氣密性要求高，抽真空過(guò)程中會(huì)發(fā)生電解液流失。

化成過(guò)程 化成車間的作用是完成電池的活化和容量分離。車間配備全套全自動(dòng)成型設(shè)備和智能化物流運(yùn)輸系統(tǒng)，包括調(diào)度系統(tǒng)、充放電設(shè)備、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備和輸送設(shè)備。電池從輸入到輸出，全程無(wú)需人員參與。

1）調(diào)度系統(tǒng)位于車間二層，是整個(gè)車間的神經(jīng)中樞，具有控制、監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)、邏輯運(yùn)算等功能。

2）充放電設(shè)備共5條線，可同時(shí)對(duì)30萬(wàn)個(gè)電池進(jìn)行充放電。充放電設(shè)備采用能量回收系統(tǒng)，可回收電池向電網(wǎng)放電時(shí)的電能。在異常狀態(tài)下（電池爆炸）會(huì)有溫度和煙霧報(bào)警，設(shè)備本身可以實(shí)時(shí)檢測(cè)電池狀態(tài)，有效避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生。

3）庫(kù)內(nèi)設(shè)備分為高溫老化房（存放200萬(wàn)只電池）和常溫靜置區(qū)（存放1500萬(wàn)只電池）。區(qū)內(nèi)各倉(cāng)庫(kù)配備有煙霧報(bào)警器。當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)事故時(shí)，堆垛機(jī)可迅速將危險(xiǎn)托盤運(yùn)送至鹵水槽進(jìn)行控制。

4）在系統(tǒng)的指揮下，堆垛機(jī)自動(dòng)移動(dòng)電池，完成裝卸動(dòng)作。

5）有6臺(tái)分選機(jī)，每臺(tái)分選機(jī)有8個(gè)工位，可根據(jù)電壓內(nèi)阻容量對(duì)電池進(jìn)行自動(dòng)分選，分選后的電池經(jīng)外觀檢驗(yàn)后包裝出庫(kù)。