预解决工艺对磷酸铁锂电池性能有哪些影响？

以磷酸铁锂为正极材料、石墨为负极材料，与粘结剂、导电剂、溶剂按照一定比例混合成正负极浆料，然后分别平均涂覆在铝箔和铜箔表面上烘干，经过碾压、裁切、烘干，制成试验所需极片。极片经卷绕、装配、注液、预解决、封口等，制作出方形磷酸铁锂动力锂离子电池，标称容量为20ah。

2预化成流程与化成流程

预化成流程如表1，表2所示

化成流程如表3，表4所示。

3探测设备

所有电性能探测均采用arbinbt2000电池探测系统进行探测。高温存储使用mtl－02s恒温箱进行控温。

二、结果与讨论

本试验是建立在电池内部水分较高的情况下进行的。关于电池容量较大的磷酸铁锂动力锂离子电池，当内部水分较高时，极易造成金属锂析出，影响电池的容量发挥，甚至出现死区。此外，电池内部的水分还会与锂盐（六氟磷酸锂）反应生成氟化氢（hf）。由于hf腐蚀性较高，对电池内部正负极都将出现一定的副用途，必将影响电池的循环寿命。在此情况下考虑采取不同的预解决流程、高温存储等办法排除水分。

1预解决流程的影响

考虑改变预解决参数以达到反应进行完全、排除多余水分及气体的目的。两种预解决流程见表1和表2，不同预解决流程后电池的充电、放电容量、内阻和厚度探测结果见表5。从表5可见流程1的均匀放电容量为20．700ah，大于流程2的均匀放电容量20．684ah。两种解决流程对电池内阻基本无影响。在化成电压为3．65v时，预解决流程对电池厚度无影响。当化成电压升至3．9v后，流程1的电池厚度为28．34mm，分明低于流程2的28．51mm，由此说明新增预解决时间对排除电池内部气体并无优点。

综合考虑放电容量、内阻、厚度三方面考察因素，流程1优于流程2，说明延长预解决时间并未达到预期的效果。

2高温存储的影响

由于lipf6与水的反应速率随温度升高而加快，锂盐的分析将出现hf气体，造成电池鼓胀、循环寿命衰减。在预解决后，新增45℃高温存储8h，以达到加快反应进行，去除电池内部多余水分的目的。在预解决流程1解决后，考察高温存储对电池充电、放电容量、内阻和厚度影响的探测结果见表6。

从表6可见，没有高温解决的均匀放电容量为20．700ah，大于高温存储8h后的均匀放电容量20．623ah。电池内阻在高温静置8h后略有升高，可能是由于高温静置加速反应进行，造成电极表面成膜较厚。在没有进行高温静置解决时电池均匀厚度为28．38mm，高温静置8h解决后电池厚度为28．62mm，说明高温静置实在可以加速水分与锂盐的反应，出现更多的hf，有利于水分的消耗，但反应后的气体无法较好地排出，仍滞留于电池内部，造成电池鼓胀。

3化成截止电压的影响

通过调整化成电压，戒备由于水分带来的负极片死区及析锂现象，尽可能减少不可逆容量损失。电池化成解剖后负极片形貌见图1，不同试验条件及极片状态汇总见表7。

从试验结果可知，新增高温存储后，极片均存在大量析锂的现象，这将造成锂的大量损失，影响电池的各项性能。在不新增高温存储工序的四组试验中，由于电池内部水分的影响，在3．65v化成截止电压条件下，虽然可以戒备析锂现象，但均存在少量的死区，影响了电池的容量发挥。在3．9v化成截止电压条件下，采用预化成流程1时，极片状态最好，无死区及析锂现象，而采用预化成流程2后，负极片上存在少量析锂。综合分解后可知，预化成流程1、无高温存储、化成截止电压为3．9v时极片状态最好。

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