Különböző akkumulátorrendszerek esetében, mint például a hármas pozitív elektród/grafit negatív elektród lítium akkumulátorok, lítium-vas-foszfát pozitív elektród/grafit negatív elektród lítium akkumulátorok vagy lítium-titanát negatív elektródák, célzott vizsgálatokat kell végezni az anyag és a lítium akkumulátor jellemzői alapján.
A lítium akkumulátorok gyártási folyamata három szakaszra osztható: az elülső elektróda gyártása, a középső elektróda csomagolása és a hátsó akkumulátor aktiválása. Az akkumulátor aktiválási szakaszának célja az akkumulátorban lévő aktív anyagok és elektrolit teljes aktiválása a stabil elektrokémiai teljesítmény elérése érdekében. Az aktiválási szakasz olyan szakaszokat foglal magában, mint az előtöltés, a formálás, az öregítés és az állandó térfogat. Az előtöltés és kialakítás célja a pozitív és negatív elektróda anyagok aktiválása a kezdeti néhány töltésen és kisütésen keresztül, hogy az anyagok az optimális használati állapotban legyenek. Az öregedés fő céljai a következők: először is, hogy az elektrolit jobban nedves legyen, ami elősegíti az akkumulátor teljesítményének stabilitását; Másodszor, az öregedés után a pozitív és negatív elektródák anyagában lévő hatóanyagok felgyorsíthatnak bizonyos mellékhatásokat, például a gáztermelést és az elektrolit bomlását, lehetővé téve a lítium akkumulátorok elektrokémiai teljesítményének gyors stabilitását; A harmadik a lítium akkumulátorok konzisztenciájának ellenőrzése bizonyos ideig tartó öregedés után. A kialakulás után az akkumulátorcella feszültsége instabil, mért értéke eltérhet a tényleges értéktől. Az öregedés után az akkumulátorcella feszültsége és belső ellenállása stabilabb, ami megkönnyíti a nagy konzisztenciájú akkumulátorok szűrését.
Az öregedési rendszernek két fő tényezője van, amelyek befolyásolják a lítium akkumulátorok teljesítményét, nevezetesen az öregedési hőmérséklet és az öregedési idő. Emellett az is fontos, hogy az akkumulátor zárt vagy nyitott állapotban van-e az öregedés során. A nyitási folyamathoz, ha a gyár jól tudja szabályozni a páratartalmat, akkor az öregedés után lezárható. Ha magas hőmérsékletű öregítést alkalmazunk, a tömítés utáni öregítés jobb. Különböző akkumulátorrendszerek esetében, mint például a hármas pozitív elektród/grafit negatív elektród lítium akkumulátorok, lítium-vas-foszfát pozitív elektród/grafit negatív elektród lítium akkumulátorok vagy lítium-titanát negatív elektródák, célzott vizsgálatokat kell végezni az anyag és a lítium akkumulátor jellemzői alapján. A kísérleti tervezés során az optimális öregedési ütemezést a lítium akkumulátorok kapacitáskülönbsége, belső ellenállás-különbsége és feszültségesési jellemzői határozzák meg.
1, hármas vagy lítium-vas-foszfát pozitív elektróda/grafit negatív elektróda lítium akkumulátor
Azoknál a lítium-ion akkumulátoroknál, amelyeknél a pozitív elektróda anyaga hármas, a negatív elektróda anyaga pedig a grafit, a lítium-ion akkumulátorok előtöltési szakaszában szilárd elektrolit film (SEI) képződik a grafit negatív elektróda felületén. Ennek a filmnek a képződési potenciálja körülbelül 0,8 V, és a SEI lehetővé teszi az ionok behatolását, de az elektronok nem. Ezért egy bizonyos vastagság kialakítása után gátolja az elektrolit további bomlását, megakadályozhatja az akkumulátor teljesítményének az elektrolit bomlás által okozott romlását. A kialakulás után kialakult SEI membrán azonban kompakt szerkezettel és kis pórusokkal rendelkezik. Az akkumulátor további öregedése elősegíti a SEI szerkezetének átstrukturálását és laza és porózus membrán kialakítását, ezáltal javítva a lítium akkumulátorok teljesítményét. A háromkomponensű/grafit lítium akkumulátorok öregítése szobahőmérsékleten általában 7-28 napot vesz igénybe, de egyes gyárak magas hőmérsékletű öregítési rendszert is alkalmaznak, 1-3 napos öregítési idővel. Az úgynevezett magas hőmérséklet általában 38 fok és 50 fok között van. A magas hőmérsékletű öregítés csak a teljes gyártási ciklus lerövidítését szolgálja, célja pedig megegyezik a szobahőmérsékletű öregítéssel, ami a pozitív és negatív elektródák, szeparátorok, elektrolitok és egyéb kémiai reakciók teljes kiegyensúlyozása a lítium akkumulátorok stabilabb állapotának elérése érdekében.
2, Lítium-titanát negatív elektróda lítium akkumulátor
Az általánosan ismert lítium-titanát akkumulátor lítium-titanátból készült negatív elektródával ellátott akkumulátor, míg a pozitív elektród anyaga főként háromkomponensű, lítium-kobaltból és más anyagokból áll. A különbség a lítium-titanát akkumulátorok és a grafit negatív elektródák között az, hogy a lítium-titanát lítium interkalációs potenciálja 1,55 V (a fémhez viszonyítva), ami magasabb, mint a SEI által alkotott 0,8 V. Ezért a töltési és kisütési folyamat során nem képződik szilárd elektrolit film (SEI) vagy dendrites lítium, ami nagyobb biztonsággal rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy a lítium-titanát töltési folyamata során folyamatos reakciók mennek végbe az elektronok és az elektrolit között, és melléktermékek és gázok, például hidrogén, CO, CH4, C2H4 keletkeznek, amelyek az akkumulátor kidudorodását okozhatják. A lítium-titanát kidudorodásának problémája főként az anyag tulajdonságainak enyhítésére szolgáló változásokon múlik, mint például a felület bevonása, a részecskeméret-eloszlás változása és a megfelelő elektrolit megtalálása. Ezenkívül az előtöltési, képződési és öregedési rendszer optimalizálása megfelelően csökkentheti a lítium-titanát kidudorodásának jelenségét is. A lítium-titanát akkumulátorok öregedési rendszere általában az előnyben részesített magas hőmérsékletű öregítési rendszer, 40 fokos -55 fokos öregítési hőmérséklettel és 1-3 napos öregítési idővel. Az öregedés után negatív nyomású kipufogógázra van szükség. Több magas hőmérsékletű öregedési teszt elvégzése annak érdekében, hogy teljes mértékben reagáljon az akkumulátor belső nedvességére, hatékonyan elnyomhatja a lítium-titanát akkumulátorok puffadási problémáját, és javíthatja kerékpározási élettartamát.
Az akkumulátor rendszerétől függetlenül az öregedés alapvető folyamat. Bár a lítium akkumulátorok elöregedése felfogható veszteségként és károsodásként is, valójában ez egy hatékony módja a nagy konzisztenciájú akkumulátorok szűrésének és a hibás termékek kiküszöbölésének. Csak az öregedés révén választható ki a csomagolásra alkalmas lítium akkumulátor az elektromos szerszámok élettartamának növelése érdekében.