锂电池的化成
在锂离子电池首次充放电过程中作为锂离子电池的极性非质子溶剂不可避免地都要在电极与电解液界面上反应，形成覆盖在电极表面上的钝化薄膜，称为电子绝缘膜或固体电解质相界膜即SEI膜，据报导得知：钝化膜由Li2O、LiF、LiCl、Li2CO3、LiCO2-R、醇盐和非导电聚合物组成，是多层结构，靠近电解液的一面是多孔的，靠近电极的一面是致密的。SEI膜的形成对电极材料的性能产生至关重要的影响。一方面，SEI膜的形成消耗了部分锂离子，使得首次充放电不可逆容量增加，降低了电极材料的充放电效率；另一方面，SEI膜具有有机溶剂不溶性，在有机电解质溶液中能稳定存在，并且溶剂分子不能通过该层钝化膜，从而能有效防止溶剂分子的共嵌入，避免了因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏，因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。化成的质量决定了SEI膜的好坏，直接接影响到电池的循环寿命、稳定性、自放电性、安全性等电化学性能。因此电池企业都会根据其生产实际，研究总结出一套合适的化成和分容的工艺流程及参数，以保证电池可以获得最大的容量、最好的稳定性和最长的寿命。电池的化成需要长时间充放电，充电时不但需要精准地控制充放电的电压或电流的高低大小，还要精准地控制充放电电压和电流的的脉冲波形，以防止SEI膜阻抗增大，从而影响锂离子电池的倍率放电性能，并提高化成过程的生产效率。比如对于磷酸铁锂体系，当充电电压大于3.7V时，可能会使磷酸铁锂的晶格结构造成破坏，从而影响电池的循环性能。