鋰離子電池是20世紀90年代出現的綠色高能環保電池，具有能量密度高、環境友好、無記憶效應、循環壽命長、自放電少等突出的優點，是攝像機、移動電話、筆記本電腦、便攜式測量儀等電子裝置小型輕量化的理想電源，也是未來電動汽車、特種的理想輕型高能動力源。因此，鋰離子電池成為近年來電池界廣泛研究的熱點。

化成是鋰電池生產過程中的重要工序，化成時在負極表面形成一層鈍化層，即固體電解質界面膜（SEI膜），SEI膜的好壞自接影響到電池的循環壽命、穩定性、自放電性、安全性等電化學性能，滿足二次電池密封“免維護”的要求，而不同的化成工藝形成的SEI膜有所不同，對電池的性能影響也存在很大差異。傳統的小電流預充方式有助于穩定的SEI膜形成，但是長時間的小電流充電會導致形成的SEI膜阻抗增大，從而影響鋰離子電池的倍率放電性能，過程時間長影響生產效率，另外，對于磷酸鐵鋰體系，當充電電壓大于3.7V時，可能會使磷酸鐵鋰的晶格結構造成破壞，從而影響電池的循環性能，因此，探索一種高效的鋰電池化成工藝就很有必要。本文考察了四種化成工藝對電池性能的影響，優選出了一種高效的鋰離子電池化成工藝，該化成工藝可以提高生產效率、提高鋰離子電池的性能。

1試驗1.1主要原料和儀器設備化成及循環試驗中所用主要原料和儀器設備見表1.表1主要原料和儀器設備名稱規格產地化成測試機深圳恒溫箱美國40Ah動力鋰離洛陽1.2電池的制備公司鋰離子電池的生產流程所示。

鋰離子電池生產流程。3測試1.3.1化成取同一批次注液后的40AH電池12塊，分成四組，分別試機上，四組電池化成工藝如表2所示。

化成工藝電池標號工藝內容0.1C恒流充電至4.2V4.2V恒壓充電至電流為1000mA靜置20分鐘0.1C恒流放電至2.5V0.05C恒流充電至2.7V0.3C恒流充電至3.7V3.7V恒壓充電至電流為1000mA靜置20分鐘0.1C恒流放電至2.50.1C恒流充電至電池荷電量的靜置20分鐘0.1C恒流放電至2.5V靜置20分鐘0.1C恒流充電至3.7V3.7V恒壓充電至電流為1000mA靜置20分鐘0.1C恒流放電至2.5V靜置20分鐘0.1C恒流充電至電池荷電量的靜置20分鐘0.1C恒流放電至2.5V循環1次1.3.2循環試驗化成后，電池靜置陳化7天，在恒溫箱內，用化成測試機對四組電池以I3電流對進行充放電試驗，25°C恒溫循環2結果與討論2.1化成A-1，2，3，B-1，2，3，C-1，2，3，D-1，2，3分別按上述化成工藝進行化成，化成試驗數據見表3.表3化成時間數據化成工藝電池標號化成時間/h化成時間平均值/h由表3數據可以看出，化成工藝2需時最短，比化成工藝1約短10小時；化成工藝3需時最長，比化成工藝1長約10小時；化成工藝4比化成工藝1約短3小時。通過對比以上數據，化成工藝2和4對生產效率的提高比較顯著，需進一步的循環測試方可深入比較以上化成工藝對電池性能的影響情況。

2.2循環試驗化成后，電池靜置陳化7天，以I3電流對四組電池進行充放電試驗，25C恒溫循環30周，四組電池的循環曲線擬合后如所示：循環30周，化成工藝1、化成工藝2、化成工藝3、化成工藝4化成的電池，放電容量的平均每次衰率減分工藝4循環性能最好。（下轉第40頁）中部錐體部分下錐/接管部分1.5計算結果評定度分析設計法：一次局部薄膜應力：31.5；一次加二次應力強度S<3.0SmN滿足上述3個條件，該設備強度滿足要求，能夠正常運行。

分析結果表明，貯料罐在設計工況下峰值應力最大值位于上封頭/接管部分封頭與筒體連接的過渡圓角處，根據此位置內、外壓力工況下的最大峰值應力，查B4732-95許的循環次數，都為；再考慮累積損傷，貯料罐承載兩種+（n2/N2）+，要求累計使用系數不得大于1.本貯料罐的累積使用系數<1，故該設備滿足疲勞強度要求。

2結論承受交變載荷的薄壁容器，在內、外壓作用下，其最大交變應力幅值發生在封頭與筒體連接的過渡圓角處，并處于內表面。

峰值應力是由局部結構不連續和局部熱應力引起的疊加到一次加二次應力上的應力增加量，不會引起明顯變形，其危害性僅僅是引起疲勞或脆性斷裂。

適當調整圓角半徑尺寸，可以改善設備承受交變載荷的能力，從而避免疲勞破壞的發生。

設備的疲勞設計方法已形成規范，但采用ANSYS后處理器所得到的應力結果來確定體單元或殼單元模型疲勞壽命耗用系數，是很方便的。

化成工藝2比化成工藝1化成時間約短10小時，能大大提高生產效率，并且電池容量衰減較為緩慢，但是電池的放電容量偏低。

化成工藝3化成的電池，容量衰減較快，并且化成時間比化成工藝1約長10小時，生產效率低。

化成工藝4化成的三塊電池放電容量較高，容量衰減緩慢，并且化成時間比化成工藝1約短3小時，能夠提高生產效率。

3結語綜合比較四種化成工藝，考察了四種化成工藝對電池性能的影響，從化成及循環數據分析可以看出：化成工藝4較佳，該化成工藝可以提高生產效率、提高鋰離子電池的放電容量、提高鋰離子電池的循環性能。該化成工藝是：0.1C恒流充電至電池荷電量的0.65，然后0.1C恒流放電至2.5V，連續循環兩次。