化成又叫活化，為電池制造后，通過(guò)一定的充放電方式將其內(nèi)部正負(fù)極物質(zhì)激活，改善電池綜合性能的過(guò)程?；墒且粋€(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，同時(shí)也是影響電池性能很重要的一道工序，因?yàn)樵陔姵厥状纬潆娺^(guò)程中，不可避免地要在碳負(fù)極與電解液的相界面上形成覆蓋在碳電極表面的鈍化薄層，稱之為固體電解質(zhì)界面膜或稱SEI膜［1］（SOLID ELECTROLYTEINTERFACE）。為了形成良好的SEI膜及高的生產(chǎn)效率，一般壓力化成夾具工藝均為采用由小到大階梯式電流的方式，以下為國(guó)內(nèi)某廠家的化成工藝：

圖一 甲-75Ah化成工藝

但是，以上化成工藝算是一個(gè)完善的工藝嗎？筆者認(rèn)為以上的參數(shù)設(shè)置過(guò)于簡(jiǎn)單。其實(shí)化成工藝不僅僅是為了“活化”，一個(gè)完善的設(shè)置流程可以節(jié)約生產(chǎn)成本、提高化成效率、減少事故發(fā)生率、提高產(chǎn)品一致性等。企業(yè)在確定化成工藝時(shí)，除了設(shè)置合理的充電電流外，也應(yīng)該重視化成工步中的細(xì)節(jié)設(shè)置。

一、要有合理的充電時(shí)間限制

企業(yè)設(shè)置化成電流，往往更注重電流值的大?。ū疚臅翰挥懻撾娏鞔笮∨cSEI膜的好壞），從而忽略時(shí)間的限制。潛意識(shí)認(rèn)為某一步限制跳轉(zhuǎn)的條件是終止電流或上限電壓，從而把充電時(shí)間設(shè)置很長(zhǎng)。如圖一甲企業(yè)第二步，恒流恒壓充電時(shí)間350min，而筆者使用相近容量、相同倍率模擬充電后（忽略不同材料對(duì)充電時(shí)間的影響），發(fā)現(xiàn)實(shí)際第二步充電時(shí)間在270min左右。問(wèn)題就在這里，假如某個(gè)電池有異常造成恒流或者恒壓時(shí)間很長(zhǎng)，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中使用非單點(diǎn)控制的柜子就會(huì)出現(xiàn)其他電池都結(jié)束了而在“等”著這個(gè)異常電池結(jié)束的情況，這樣既費(fèi)電，又造成生產(chǎn)效率下降。

圖三為筆者在實(shí)際生產(chǎn)中遇到的一個(gè)內(nèi)短路的電池與同批次正常電池的化成曲線對(duì)比，如圖中紅色曲線為內(nèi)短路電池，隨著時(shí)間的上升此電池電壓與正常電池越拉越大，同時(shí)充電到4.2V此電池較正常電池的充電時(shí)間長(zhǎng)了1h左右，而這無(wú)形中拖延著整個(gè)化成柜的時(shí)間。且隨著充電時(shí)間的增加，短路點(diǎn)可能越來(lái)越大，電池溫度越來(lái)越高，隨著溫度的不斷升高，電池內(nèi)部可能因正極、負(fù)極和電解液之間發(fā)生各種反應(yīng)而失控［2］。那能不能提前把這些有問(wèn)題的電池通過(guò)柜子識(shí)別出來(lái)呢？

二、要有合理的上下限電壓限制

在每一步充放電步驟中，合理的設(shè)置上下限電壓，不僅可以提高生產(chǎn)效率，而且可以篩選圖三中的異常電池。筆者從看過(guò)的數(shù)家化成工藝中發(fā)現(xiàn)，企業(yè)往往只設(shè)置了上限電壓，忽略了下限電壓的設(shè)置，并且每一步的上限電壓均設(shè)置為充電最高電壓，問(wèn)題往往就出在這里。

先說(shuō)上限電壓，回到圖一和圖二中，這兩家企業(yè)均設(shè)置了每一步的上限電壓。拿圖二36Ah的鋁殼電池來(lái)說(shuō)，三步充電的上限電壓均設(shè)置為3950mv，而該充電工步的前兩步充電結(jié)束，電壓均不可能達(dá)到3950mv的上限電壓。也許有人會(huì)說(shuō)該步驟均為時(shí)間限制跳轉(zhuǎn)，所以電壓設(shè)置高點(diǎn)也無(wú)所謂。對(duì)于正常電池確實(shí)是這樣。但是非正常電池呢？舉個(gè)例子，假如有電池注液量偏少，極片未被完全浸潤(rùn)，那么此電池充電過(guò)程中會(huì)因?yàn)闃O化更大而提前達(dá)到上限電壓。而此時(shí)設(shè)置的上限電壓越大，充電時(shí)間會(huì)越長(zhǎng)，可能電池析鋰會(huì)越嚴(yán)重，電池發(fā)熱量也越多，無(wú)形中增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。所以設(shè)置合理的上限電壓同樣有必要。

相對(duì)于上限電壓的設(shè)置，每一步的下限電壓設(shè)置其實(shí)更為重要。舉個(gè)例子，還是上圖三中內(nèi)短路的電池，假如使用圖二中階梯電流充電（圖一中工步也可以分成多步），在第二步中設(shè)置合適的下限電壓（如表一），由于此電池第一步充電結(jié)束電壓小于正常電池，那么在跳轉(zhuǎn)第二步時(shí)假如低于你設(shè)置的下限電壓，那么此電池就會(huì)停止充電，從而降低了安全事故發(fā)生的概率。

圖四為設(shè)置下限電壓時(shí)實(shí)際應(yīng)用中遇到的情況，此電池為NCM18650－2．5Ah，按表一設(shè)置化成工步后，在運(yùn)行中跳轉(zhuǎn)第二步，電池2由于電池電壓超出設(shè)置范圍3050－3650mv而停止。后續(xù)將此電池拆解，發(fā)現(xiàn)此電池卷芯最外圈被不明物刺破從而正負(fù)極短路