¿Qué es la tecnología "Suplemento de Litio" de la batería lipo 6s ec5?

[6s lipo battery ec5 lithium supplement reason]

La pérdida irreversible de capacidad de los ánodos de grafito más utilizados es >6%, mientras que para los ánodos de aleación a base de silicio y estaño con alta capacidad específica, la pérdida irreversible de capacidad es incluso tan alta como del 10%-20%. A continuación, CNHL, el fabricante de batería lipo 6s ec5, presentará en detalle la tecnología de recarga de litio para la batería lipo 6s ec5. El artículo introducirá la tecnología y clasificación de recarga de litio para la batería lipo 6s ec5.

[6s lipo battery ec5 lithium supplement technology method]

En el caso de añadir algunos materiales de ánodo basados en silicio de alta capacidad, la eficiencia coulómbica de la batería lipo 6s ec5 en la primera semana y la capacidad de la batería lipo 6s ec5 son bajas. Suplementar litio activo es un medio eficaz para resolver este problema. Se han reportado muchas formas de suplementar litio activo, principalmente dos categorías: suplemento de litio en el electrodo negativo y suplemento de litio en el electrodo positivo.
El suplemento de litio para el electrodo negativo de la batería lipo 6s ec5 incluye litación física mixta con litio metálico, como añadir polvo de litio metálico al electrodo negativo o enrollar lámina de litio metálico en la superficie de la pieza de polo; litación química, usando agentes litadores como butillitio para litación química previa del electrodo negativo;

Litación por autodescarga, el electrodo negativo de la batería lipo 6s ec5 está en contacto con litio metálico en el electrolito para completar la litación por autodescarga; prelitiación electroquímica, se introduce litio metálico como el tercer polo en la batería lipo 6s ec5, y el electrodo negativo se conecta al tercer electrodo compuesto por litio metálico para completar la prelitiación de la carga y descarga del electrodo.
El suplemento de litio para el electrodo positivo de la batería lipo 6s ec5 consiste en añadir compuestos que contienen litio con alta capacidad irreversible al electrodo positivo de las baterías de ion litio. Compuestos ternarios que contienen litio representados por Li6CoO4 y Li5FeO4 y compuestos orgánicos que contienen litio representados por Li2DHBN y Li2C2O4. La aplicación de la tecnología de suplemento de litio para batería lipo 6s ec5 no solo mejora la capacidad de las baterías de ion litio, sino que también mejora la vida útil de los ciclos de las baterías con ánodos que contienen silicio.

【Clasificación del suplemento de litio para batería lipo 6s ec5】

(1) Suplemento de litio tipo lámina de litio

El método de prelitiación de la pieza de polo negativa roll-to-roll para aplicación por lotes, roll-to-roll roll-to-roll lámina metálica de Sn y lámina metálica de litio, y el litio metálico reacciona con la capa superficial de la lámina de Sn bajo la acción de la fuerza mecánica para formar LixSn. La lámina de Sn litiada mantiene buena estabilidad en el aire. La superficie de la lámina de estaño prelitiada se decolora ligeramente después de 48 h de exposición en un ambiente normal, y la lámina de estaño prelitiada aún puede mantener el 90% de la capacidad inicial cuando se expone a un aire con 79% de humedad durante 12 h. La eficiencia coulómbica del LFP|La batería Sn ensamblada con lámina de Sn pre-litificada alcanza el 94% en la primera semana y puede ciclarse de manera estable durante 200 semanas. Este método de reposición de litio para la batería 6s lipo ec5 también es adecuado para láminas de Al y piezas negativas convencionales de carbono de silicio.

(2) Polvo de litio para suplementar litio

La tecnología de emulsión por gotas es un método muy efectivo para sintetizar polvo de litio estable. Usando la tecnología de emulsión por gotas, se recubre una capa estable sobre la superficie del polvo de litio. La composición de la capa estable es carbonato de litio y fluoruro de litio. El polvo de litio no solo puede mejorar la vida útil del ciclo del ánodo de litio de la batería 6s lipo ec5, sino también inhibir eficazmente la formación de dendritas de litio. El polvo de litio metálico estabilizado SLMP (stabilized lithium metal powder) es un producto comercial producido por FMC Corporation. Tiene una estructura núcleo-cáscara y consiste en 97% de litio y 3% de recubrimiento de carbonato de litio.

La capa protectora de carbonato de litio se recubre uniformemente sobre la superficie del polvo de litio, lo que puede prevenir las reacciones secundarias adversas del polvo de litio, de modo que el SLMP puede usarse en un ambiente seco sin necesidad de estar en una atmósfera inerte. El SLMP tiene una capacidad específica de hasta 3600 mA h/g. Usarlo para la suplementación de litio en el electrodo negativo de la batería 6s lipo ec5 no solo puede mejorar la capacidad de la batería 6s lipo ec5, sino también mejorar su eficiencia de almacenamiento en la primera semana y la vida útil del ciclo.

(3) Suplementación electroquímica de litio

En el sistema electroquímico de iones de litio existente, al introducir litio metálico y el electrodo negativo de la batería 6s lipo ec5 para formar un electrodo contra, y controlar la profundidad de carga y descarga electroquímica, se puede completar la pre-litificación del electrodo negativo de la batería 6s lipo ec5. La pre-litificación electroquímica se puede dividir en pre-litificación electroquímica ex-situ e in-situ según el método de implementación. Por ejemplo, en el proceso convencional de pre-litificación electroquímica ex-situ, la placa del electrodo negativo que necesita ser pre-litificada y el litio metálico se ensamblan en una media celda.

Después de un ciclo específico de carga y descarga, la placa del electrodo negativo de la batería 6s lipo ec5 alcanza el nivel de pre-litificación establecido. Luego, se ensambla la lámina del electrodo negativo pre-litificado con la nueva lámina del electrodo positivo para formar una batería 6s lipo ec5.
Para simplificar el proceso de desmontaje y montaje de la batería en el método de litificación electroquímica ex-situ, se ha desarrollado gradualmente el método de litificación electroquímica in-situ. El método de litificación electroquímica in-situ necesita rediseñar la batería 6s lipo ec5.

En el proceso de ensamblaje, se añade previamente litio metálico como tercer electrodo, y el electrodo negativo de la batería lipo 6s ec5 y el electrodo metálico se usan como electrodo contra para descargar. Reposición de litio in situ. Primero, el electrodo negativo de carbono duro y el electrodo de litio metálico se usan como electrodo contra para descargar el electrodo negativo de carbono duro y reponer litio, y luego el electrodo positivo NCM y el electrodo negativo de carbono duro con litio repuesto forman un sistema electroquímico para trabajo de carga y descarga.

(4) Reposición de litio del electrodo positivo

El material de reposición de litio del cátodo de la batería lipo 6s ec5 puede añadirse directamente en el proceso de homogeneización de la pasta del cátodo sin mejora adicional del proceso y con bajo costo, por lo que es más adecuado para el proceso de fabricación actual de la batería lipo 6s ec5, y es conocido como la tecnología de reposición de litio más prometedora. Desde el punto de vista de la aplicación, el material perfecto de reposición de litio para el electrodo positivo de la batería lipo 6s ec5 debe cumplir con los siguientes 4 requisitos básicos:

① El proceso irreversible de deslitación del material de reposición de litio del electrodo positivo de la batería lipo 6s ec5 debe estar dentro del rango de voltaje de trabajo del electrodo positivo, es decir, su potencial de deslitación es menor que el límite superior de voltaje del material del electrodo positivo, y el potencial de intercalación de litio es menor que el límite inferior de voltaje del material del electrodo positivo;
② El material de reposición de litio debe exhibir una energía específica y densidad energética volumétrica suficientemente altas, usualmente con una capacidad irreversible mayor a 350 mA h/g para una prelitiación eficiente.
③ El material de reposición de litio del electrodo positivo debe ser compatible con el proceso general de producción actual y el sistema de batería, y no reaccionará con NMP, aglutinante, etc. durante la producción de la pieza del polo, ni tendrá reacciones secundarias adversas con el electrolito durante el ciclo de la batería lipo 6s ec5. La primera semana después del ciclo, sus productos de descomposición no afectan el ciclo de la batería lipo 6s ec5;

④ El material de reposición de litio del electrodo positivo tiene buena estabilidad ambiental y puede mantenerse estable en aire o en un ambiente seco.
Lo anterior es todo el contenido sobre la tecnología de reposición de litio para la batería lipo 6s ec5 que CNHL le trae hoy. Espero que este artículo le ayude a entender por qué la batería lipo 6s ec5 necesita ser repuesta con litio y el método y clasificación de reposición de litio para la batería lipo 6s ec5.
Espero que el contenido de hoy le sea útil, más información sobre la batería lipo 6s ec5 se puede leer a continuación:
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