磷酸铁锂电池化成工艺分析

锂电池化成工艺对锂电池的性能很重要，化成的目的是为了在负极形成一层钝化层，我们通常说（SEI）膜。SEI膜形成的好坏，直接影响了电池的电化学性能（安全性、循环性能、自放电性）。

众所周知，小电流化成有助于稳定的SEI膜的形成。但化成时间的控制同样重要，长时间的小电流预充，使得SEI更厚，阻抗会增大。
电压：对于磷酸铁锂电池而言，我们电压区间一般为2.5V-3.65V。
电流：化成电流一般为0.02C-0.3C。我们常用阶梯式电流来化成，比如0.02C预充10%SOC，0.1C预充30%SOC，0.2C预充20%SOC。
化成阶段也是快速产气的阶段，因此我们在化成阶段并不充电至100%SOC。因为电压越高，电池内部产气更快，如果气体没有及时排出，会留在隔膜和极片之间，影响极片和隔膜的接触，继而影响离子的传输。

如何确定化成的电流，电压，SOC%？

可以这样说，三元和磷酸铁锂之间的化成工艺相差很大，而不同配方设计的磷酸铁锂电池之间化成方式也不同。（有可能电解液不同，有可能正负极材料不同，电芯的层数不同，面密度不同等等，这些因素都会影响化成的工艺）

对于一个需要量产的电芯，必然要经过小试，中试。化成工艺也是在一次次的验证中调整，最终达到最优的效果。

我们可以设置对比实验

例如：
A组，0.02C预充10%SOC，0.1C预充30%SOC，0.2C预充20%SOC。
B组，0.02C预充20%SOC，0.1C预充20%SOC，0.2C预充20%SOC。
C组，0.02C预充10%SOC，0.1C预充30%SOC，0.2C预充60%SOC。
ABC组45℃化成，D组同A组，25度化成。等等……

拆电池

一个电芯开发工程师，经常做的一件事就是拆电芯。化成之后的，化成之后满充的，分容之后的，循环固定圈数的，高温存储之后的，等等。反正，该拆的都得拆，一个也躲不掉。
通过拆解电池，能直观地看到负极表面的状态。（极片和隔膜接触是否良好？负极表面是否析锂？负极表面是否有黑斑？）

电池测试

包括常规的倍率、存储、HPPC，高低温，循环测试。

数据分析

通过内阻，K值，克容量，效率，容量，DCR，容量保持率，等数据，判断哪种化成方式最好。
同时根据拆解的极片，进行SEM等表征，观察不同化成工艺对材料形貌的影响。