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一、化成的目的 |
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化成是為了電池活化，形成穩定的SEI膜，即純化過程，類似金屬處理中的發蘭或淬火。 |
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過程產生氣體反應式： |
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LiCoO2 充電 LixCoO2+XLi++Xe- |
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放電 |
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Li++e-+yC 充電 LiCy |
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放電 |
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其中Y=6，X≈0.5 |
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X=0.5為滿充，電壓為4.2V |
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X＞0.5為過充，過充導致太多鋰離子嵌入碳原子，界面被擠松開不良，放電衰降快，過充過大導致電池起火， |
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過放為電壓低于3.0V，電池易壞掉，因為無電荷，SEI易損壞。 |
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二、化學階段 |
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1、注液后未活化，自然形成電壓0.3V |
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2、活化時產生氣體，形成SEI純化膜，各階段如下： |
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0.3V充電到3.4V 絕大部分氣體逸出 SEI初步形成 |
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3.4V充電到3.9V 全部氣體逸出 SEI膜形成，不夠穩 |
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根據界面穩定程度重復充放電幾次 |
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再利用3.0V←4.2V，1C放電測容量 |
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在充放電轉換中，鋰離子和SEI膜中鋰相互置換而依存。 |
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三、化成流程設計 |
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1、卷繞工藝，界面不良，界面指陰陽+隔離+陽極界面。 |
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① 0.02C（或0.05C）小電流充電→3.4V ；慢充為穩定形成SEI膜。 |
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0.02C充電450分鐘或0.05C充電270分鐘。 |
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② 0.1C大電池銷快充→3.9V；放出全部氣體，因前已形成SEI膜與鋰離子有置換能力，可稍 |
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加大電流；做Degassing（鋼殼抽氣封口） ，放出氣體，再次封裝，這時SEI膜不穩定。 |
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0.1C充電至3.95V，電壓控制。 |
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③ 0.5C 充電 快充→4.2V "可多做幾次以便穩定SEI膜片，界面差， |
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但液態電解質電導率高" |
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更大電流 |
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4.2V，0.5C 放電→3.0V |
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④ 此后 3.0V，01C充電→4.2V 測試1C容量 |
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4.2V，1.0C放電→3.0V |
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電流大小和SEI膜的關系 SEI膜越多，荷電能力強，電流越大 |
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SEI膜越少，荷電能力弱，電流越小 |
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其中化成和容量測試為不同工序，即①②為化成流程，③④為分容流程。 |
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四、檢查方法 |
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檢驗自放電能力 |
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1、常溫一個月存儲荷電能力 |
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2、 45℃ 7天看OCV或壓降值，并穩定SEI膜 |
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3、85℃ 4hr ，4.2 V 滿充，看存儲性能 |
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4、筆記本電腦電池用 60℃，300 Cycles，80％ Cap 標準 |
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容量，阻抗，電壓，厚度等都檢驗 |
