Skirtingoms akumuliatorių sistemoms, pvz., trijų teigiamų elektrodų / grafito neigiamų elektrodų ličio baterijų, ličio geležies fosfato teigiamų elektrodų / grafito neigiamų elektrodų ličio baterijų arba ličio titanato neigiamų elektrodų akumuliatoriams, reikia atlikti tikslinius bandymus, atsižvelgiant į medžiagos ir ličio baterijos charakteristikas.
Ličio baterijų gamybos procesą galima suskirstyti į tris etapus: priekinio elektrodo gamyba, vidurinio elektrodo supakavimas ir galinio akumuliatoriaus įjungimas. Akumuliatoriaus įjungimo etapo tikslas – visiškai suaktyvinti akumuliatoriuje esančias aktyviąsias medžiagas ir elektrolitą, kad būtų pasiektas stabilus elektrocheminis veikimas. Įjungimo etapą sudaro tokie etapai kaip išankstinis įkrovimas, formavimas, senėjimas ir pastovus tūris. Išankstinio įkrovimo ir formavimo tikslas yra suaktyvinti teigiamų ir neigiamų elektrodų medžiagas per kelis pradinius įkrovimus ir iškrovimus, kad medžiagos būtų optimaliai naudojamos. Pagrindiniai senėjimo tikslai yra šie: pirma, kad elektrolitas būtų geriau sudrėkintas, o tai prisideda prie akumuliatoriaus veikimo stabilumo; Antra, po senėjimo teigiamų ir neigiamų elektrodų medžiagose esančios aktyvios medžiagos gali pagreitinti kai kuriuos šalutinius poveikius, tokius kaip dujų susidarymas ir elektrolitų skilimas, todėl ličio baterijų elektrocheminis veikimas greitai pasiekia stabilumą; Trečia – atlikti ličio baterijų nuoseklumo patikrinimą po tam tikro laiko pasenimo. Suformavus akumuliatoriaus elemento įtampa yra nestabili, jos išmatuota vertė gali skirtis nuo tikrosios vertės. Po senėjimo akumuliatoriaus elemento įtampa ir vidinė varža yra stabilesni, todėl lengviau ekranuoti aukštos konsistencijos baterijas.
Senėjimo sistema turi du pagrindinius veiksnius, turinčius įtakos ličio baterijų veikimui, ty senėjimo temperatūra ir senėjimo laikas. Be to, taip pat svarbu, ar senėjimo metu baterija yra sandari, ar atvira. Atidarymo procese, jei gamykla gali gerai kontroliuoti drėgmę, ją galima užsandarinti po senėjimo. Jei naudojamas sendinimas aukštoje temperatūroje, senėjimas po sandarinimo yra geresnis. Skirtingoms akumuliatorių sistemoms, pvz., trijų teigiamų elektrodų / grafito neigiamų elektrodų ličio baterijų, ličio geležies fosfato teigiamų elektrodų / grafito neigiamų elektrodų ličio baterijų arba ličio titanato neigiamų elektrodų akumuliatoriams, reikia atlikti tikslinius bandymus, atsižvelgiant į medžiagos ir ličio baterijos charakteristikas. Eksperimentiniame projekte optimalų senėjimo grafiką galima nustatyti pagal ličio baterijų talpos skirtumą, vidinės varžos skirtumą ir įtampos kritimo charakteristikas.
1, trijų arba ličio geležies fosfato teigiamo elektrodo / grafito neigiamo elektrodo ličio baterija
Ličio jonų baterijoms, kurių teigiamo elektrodo medžiaga yra trinarė, o neigiamo elektrodo medžiaga yra grafitas, grafito neigiamo elektrodo paviršiuje per ličio jonų akumuliatorių išankstinį įkrovimą susidaro kieta elektrolito plėvelė (SEI). Šios plėvelės susidarymo potencialas yra apie 0,8 V, o SEI leidžia prasiskverbti jonams, bet ne elektronams. Todėl, suformavęs tam tikrą storį, jis slopins tolesnį elektrolito skilimą, gali užkirsti kelią akumuliatoriaus veikimo pablogėjimui, kurį sukelia elektrolito skilimas. Tačiau po susidarymo susidariusi SEI membrana turi kompaktišką struktūrą ir mažas poras. Tolesnis akumuliatoriaus senėjimas padės pertvarkyti SEI struktūrą ir suformuoti laisvą ir porėtą membraną, taip pagerindamas ličio baterijų veikimą. Trijų ir (arba) grafito ličio baterijų senėjimas kambario temperatūroje paprastai užtrunka 7-28 d., tačiau kai kuriose gamyklose taip pat taikoma senėjimo aukštoje temperatūroje sistema, kurios senėjimo laikas yra 1-3 d. Vadinamoji aukšta temperatūra paprastai yra nuo 38 iki 50 laipsnių. Sendinimas aukštoje temperatūroje skirtas tik sutrumpinti visą gamybos ciklą, o jo paskirtis yra tokia pati kaip sendinimo kambario temperatūroje, ty visiškai subalansuoti teigiamus ir neigiamus elektrodus, separatorius, elektrolitus ir kitas chemines reakcijas, kad ličio baterijos būtų stabilesnės.
2, ličio titanato neigiamo elektrodo ličio baterija
Paprastai žinoma ličio titanato baterija yra baterija su neigiamu elektrodu, pagaminta iš ličio titanato, o teigiamo elektrodo medžiaga daugiausia sudaryta iš trijų komponentų, ličio kobalto ir kitų medžiagų. Skirtumas tarp ličio titanato baterijų ir neigiamo grafito elektrodo baterijų yra tas, kad ličio titanato ličio įsiterpimo potencialas yra 1,55 V (lyginant su ličio metalu), o tai yra didesnis nei 0.8 V, kurį sudaro SEI. Todėl įkrovimo ir iškrovimo metu nesusidarys kietoji elektrolito plėvelė (SEI) ar dendritinis ličio kiekis, kuris turi didesnį saugumą. Tai reiškia, kad ličio titanato įkrovimo metu vyksta nuolatinės reakcijos tarp elektronų ir elektrolito, todėl susidaro šalutiniai produktai ir dujos, tokios kaip vandenilis, CO, CH4, C2H4, dėl kurių akumuliatorius gali išsipūsti. Ličio titanato išsipūtimo problema daugiausia priklauso nuo medžiagų savybių pasikeitimų, tokių kaip paviršiaus padengimas, dalelių dydžio pasiskirstymas ir tinkamo elektrolito radimas. Be to, optimizuojant išankstinio įkrovimo, formavimo ir senėjimo sistemą, taip pat galima tinkamai sumažinti ličio titanato išsipūtimo reiškinį. Ličio titanato baterijų senėjimo sistema paprastai yra tinkamiausia senėjimo aukštoje temperatūroje sistema, kurios senėjimo temperatūra yra 40 laipsnių -55 laipsnių, o senėjimo laikas - 1-3 dienų. Po senėjimo reikalingas neigiamo slėgio išmetimas. Atliekant kelis senėjimo aukštoje temperatūroje bandymus, siekiant visiškai reaguoti su vidine akumuliatoriaus drėgme, galima veiksmingai nuslopinti ličio titanato baterijų išsipūtimo problemą ir pagerinti jų naudojimo laiką.
Nepriklausomai nuo akumuliatoriaus sistemos, senėjimas yra esminis procesas. Nors ličio baterijų senėjimą galima suprasti kaip jų praradimą ir sugadinimą, iš tikrųjų tai yra efektyvus būdas atrinkti aukštos konsistencijos baterijas ir pašalinti nekokybiškus gaminius. Tik senstant galima pasirinkti pakavimui tinkamas ličio baterijas, kad pailgėtų elektrinių įrankių tarnavimo laikas.