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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池,特别是涉及一种钠离子电池最优化成流程制定方法。
技术介绍
1、化成工序是钠离子电池生产过程中必不可少的一道工序,有激活电极材料、改善钠电池界面、自放电、循环等作用。钠离子电池化成时,电解液中少量极性非质子溶剂在得到部分电子后发生还原反应,与钠离子结合反应生成一种厚度约100-120nm的界面膜,这个膜就是sei膜。
2、sei膜的形成主要受化电流大小,真空度及温度等因素影响,化成充电电流较大时,高电位无机成分先形成,其次发生钠离子的插入,最后才是有机成分的形成。化成电流较小时,sei膜的有机成分则很快开始形成。另外,在电池首次充电,电解液被消耗发生反应过程中,会在不同电位下产生大量气体,气体的排出效果直接影响电池的界面及电池性能,因此最优化成流程的制定取决于电流大小,真空度及温度参数设定是否最佳。
3、现有的方法无法快速确定形成优良sei膜的最佳化成流程。
技术实现思路
1、本申请提出了一种钠离子电池最优化成流程制定的方法,能够快速准确确定化成工步、电流和截止电压,制定出最优的化成流程,可保证在形成优良的sei膜前提下达到缩短制程时间,提高设备利用率,降低能耗的目的。
2、本专利技术公开了一种钠离子电池最优化成流程制定方法,其包括:
3、步骤1:取同批次注液并高温静置后的待测电池,在预设温度下采用不同倍率电流化成充电至截止电压;
4、步骤2:对步骤1的不同倍率电流化成电池分别作dq/dv-v曲线图
5、步骤3:对不同倍率电流化成充电后的钠离子电池拆解及游离电解液的测量;
6、步骤4:结合dq/dv-v曲线及测量结果进行分析,制定钠离子电池的化成流程;其中,测量结果包括拆解界面和电解液保液量。
7、进一步地,所述步骤1包括:
8、取同批次多个钠离子电池,对其注液并按照预设时间段高温静置,对静置后的待测电池分别进行不同倍率化成充电至截止电压,不同倍率电流为预设值,截止电压为待测电池设计上限电压,根据钠离子电池材料体系确定。
9、进一步地,所述步骤1具体包括:
10、取同批次2n个钠离子电池,对其注液并高温静置,高温静置时间为24~36h,对静置后的待测电池分别进行不同倍率化成充电至截止电压,不同倍率电流为0.01c~1c,截止电压为待测电池设计上限电压,根据钠离子电池材料体系确定。
11、进一步地,所述步骤1中的化成温度为25~60℃。
12、进一步地,所述步骤2包括:
13、对步骤1的不同倍率化成充电过程的电压容量做微分处理,绘制以dq/dv为纵坐标、以电压为横坐标的电池化成充放过程的dq/dv-v曲线图。
14、进一步地,所述步骤3包括:
15、按照充电倍率电流由小到大依次拆解及测量游离电解液,拆到界面出现不良的倍率电池即可停止拆解和测量其余更大倍率电流充电的电池。
16、进一步地,所述步骤4包括:
17、根据步骤2绘制的dq/dv-v曲线图,对比不同倍率电流化成充电成膜反应峰及脱嵌钠反应峰对应的电位及反应峰的面积大小,得到化成最佳充电电流和截止电压,结合步骤3的拆解情况综合制定最优化成流程。
18、进一步地,所述结合步骤3的拆解情况综合制定最优化成流程包括:
19、在预设化成充电电流范围内,随着化成充电倍率增大,成膜反应峰及脱嵌钠反应峰的强度和电位均趋于一致,且界面无异常,此时将该预设化成充电电流范围内的最大电流确定为最佳化成电流,将反应峰对应的电压确定为成膜反应与脱嵌钠反应的最佳截止电压,根据确定的最佳化成电流和最佳截止电,制定出最优化成流程。
20、由于采用了上述技术方案,本专利技术具有如下的优点:本专利技术提出的方法通过对比不同倍率电流化成充电过程dq/dv-v曲线且只需少量拆解就能够快速精准的确定化成流程每一工步的最佳化成充电电流和截止电压范围,制定最优化成流程,可较好的解决钠离子电池体系化成工步、电流和截止电压确定的问题,可信度高且操作简单;同时具有很好的普适性,可适用于各种电池体系及各种材料配方;也可为化成流程优化提供方向,达成缩短制程时间,提高设备利用率,降低能耗的目标。
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1.一种钠离子电池最优化成流程制定方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的钠离子电池最优化成流程制定方法,其特征在于,所述步骤1包括:
3.根据权利要求1所述的钠离子电池最优化成流程制定方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:
4.根据权利要求1所述的钠离子电池最优化成流程制定方法,其特征在于,所述步骤1中的化成温度为25~60℃。
5.根据权利要求1所述的钠离子电池最优化成流程制定方法,其特征在于,所述步骤2包括:
6.根据权利要求1所述的钠离子电池最优化成流程制定方法,其特征在于,所述步骤3包括:
7.根据权利要求1所述的钠离子电池最优化成流程制定方法,其特征在于,所述步骤4包括:
8.根据权利要求1所述的钠离子电池最优化成流程制定方法,其特征在于,所述结合步骤3的拆解情况综合制定最优化成流程包括:
【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池最优化成流程制定方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的钠离子电池最优化成流程制定方法,其特征在于,所述步骤1包括:
3.根据权利要求1所述的钠离子电池最优化成流程制定方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:
4.根据权利要求1所述的钠离子电池最优化成流程制定方法,其特征在于,所述步骤1中的化成温度为25~60℃。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋春华,陈晶晶,韩勋建,韩征明,杜兴华,雷玉琪,
申请(专利权)人:兴储世纪科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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