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鋰離子電池在首次充電過程中，負極表面會形成固體電解質(zhì)相界面(SEI)膜。該過程被稱為化成階段，除了在負極表面生成固態(tài)產(chǎn)物外，通常還會伴隨有氣體產(chǎn)生。氣體的積累，會造成電池體積膨脹、阻抗增加等問題，導致電性能衰減。SEI膜的形成與電芯化學體系、正負極極材料、電解液組分、化成工藝等緊密相關(guān)。溫度影響SEI膜的生成速率,高溫化成可提高電化學反應速率和SEI 膜成型速率，形成的SEI 膜一致性較高但疏松、不穩(wěn)定。低溫化成過程形成的 SEI膜致密穩(wěn)定，但反應速率慢，化成時間較長。

本文使用YTJ-120原位產(chǎn)氣體積監(jiān)控儀，通過監(jiān)測不同溫度對化成產(chǎn)氣的影響,分析不同溫度條件下電芯SEI膜的形成速率。

?測試方法：

準備三組平行樣電芯，將電芯放入分別調(diào)節(jié)至25℃、35℃、45℃的原位產(chǎn)氣體積監(jiān)控儀進行化成，使用專用測試軟件，實時采集、顯示力學測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)，監(jiān)測電芯化成產(chǎn)氣量的差異。

?結(jié)果分析：

如圖所示，在相同化成充放電工步下，電芯在45℃環(huán)境下化成產(chǎn)氣量最大，35℃次之，25℃化成產(chǎn)氣量最少。如表所示，45℃化成產(chǎn)氣變化量為6.511ml；35℃化成產(chǎn)氣變化量為4.776ml；25℃化成產(chǎn)氣變化量為3.643ml。

?結(jié)論：

通過原位產(chǎn)氣體積監(jiān)控儀對不同溫度電芯化成時體積變化量的監(jiān)測，可以觀測不同溫度化成對SEI膜形成速率的影響。測試發(fā)現(xiàn)，隨化成溫度升高，電芯化成產(chǎn)氣量增大，高溫下電極表面的化學反應速率會增加，導致SEI膜的形成速度加快。