Za različne sisteme baterij, kot so litijeve baterije s trojno pozitivno elektrodo/grafitno negativno elektrodo, litijeve baterije s pozitivno elektrodo na litijevem železovem fosfatu/grafitno negativno elektrodo ali baterije z negativno elektrodo iz litijevega titanata, je treba izvesti ciljne preskuse na podlagi materiala in značilnosti litijeve baterije.
Proizvodni proces litijevih baterij lahko razdelimo na tri stopnje: izdelava sprednje elektrode, pakiranje srednje elektrode in aktivacija zadnje baterije. Namen faze aktivacije baterije je v celoti aktivirati aktivne snovi in elektrolit v bateriji, da se doseže stabilno elektrokemično delovanje. Aktivacijska stopnja vključuje stopnje, kot so predhodno polnjenje, oblikovanje, staranje in konstantna prostornina. Namen predhodnega polnjenja in oblikovanja je aktiviranje materialov pozitivne in negativne elektrode skozi prvih nekaj polnjenj in praznjenj, tako da so materiali v optimalnem stanju uporabe. Glavni nameni staranja so: prvič, da se elektrolit bolje zmoči, kar prispeva k stabilnosti delovanja baterije; Drugič, po staranju lahko aktivne snovi v materialih pozitivne in negativne elektrode pospešijo nekatere neželene učinke, kot sta proizvodnja plina in razgradnja elektrolita, kar omogoča, da elektrokemična učinkovitost litijevih baterij hitro doseže stabilnost; Tretji je, da izvedemo pregled doslednosti litijevih baterij po določenem času staranja. Po nastanku je napetost baterijske celice nestabilna in njena izmerjena vrednost lahko odstopa od dejanske vrednosti. Po staranju sta napetost in notranji upor baterijske celice bolj stabilna, kar olajša pregledovanje baterij z visoko konsistenco.
Sistem staranja ima dva glavna dejavnika, ki vplivata na zmogljivost litijevih baterij, in sicer temperaturo staranja in čas staranja. Poleg tega je pomembno tudi, ali je baterija med staranjem v zaprtem ali odprtem stanju. Za postopek odpiranja, če lahko tovarna dobro nadzoruje vlažnost, se lahko po staranju zapre. Če se uporablja staranje pri visoki temperaturi, je staranje po tesnjenju boljše. Za različne sisteme baterij, kot so litijeve baterije s trojno pozitivno elektrodo/grafitno negativno elektrodo, litijeve baterije s pozitivno elektrodo na litijevem železovem fosfatu/grafitno negativno elektrodo ali baterije z negativno elektrodo iz litijevega titanata, je treba izvesti ciljne preskuse na podlagi materiala in značilnosti litijeve baterije. Pri eksperimentalnem načrtovanju je mogoče optimalni urnik staranja določiti z razliko v zmogljivosti, razliko v notranjem uporu in značilnostmi padca napetosti litijevih baterij.
1, trojna ali litijeva železova fosfatna pozitivna elektroda/grafitna litijeva negativna elektroda
Pri litij-ionskih baterijah s trikomponentnim materialom pozitivne elektrode in grafitom kot materialom negativne elektrode se med fazo predpolnjenja litij-ionskih baterij na površini grafitne negativne elektrode oblikuje film trdnega elektrolita (SEI). Potencial tvorbe tega filma je približno 0,8 V in SEI omogoča prodor ionov, ne pa tudi prehoda elektronov. Zato bo po oblikovanju določene debeline zaviral nadaljnjo razgradnjo elektrolita, lahko prepreči poslabšanje delovanja baterije zaradi razgradnje elektrolita. Vendar pa ima membrana SEI, ki nastane po nastanku, kompaktno strukturo in majhne pore. Nadaljnje staranje baterije bo pomagalo prestrukturirati strukturo SEI in oblikovati ohlapno in porozno membrano, s čimer se bo izboljšalo delovanje litijevih baterij. Staranje trojnih/grafitnih litijevih baterij običajno traja 7-28 dni pri sobni temperaturi, vendar nekatere tovarne uporabljajo tudi sistem staranja pri visoki temperaturi s časom staranja 1-3 dni. Tako imenovana visoka temperatura je običajno med 38 in 50 stopinj. Visokotemperaturno staranje je zgolj skrajšanje celotnega proizvodnega cikla, njegov namen pa je enak staranju pri sobni temperaturi, to je popolno uravnoteženje pozitivnih in negativnih elektrod, separatorjev, elektrolitov in drugih kemičnih reakcij, da se doseže stabilnejše stanje litijevih baterij.
2, litijeva baterija z negativno elektrodo litij-titanat
Splošno znana litijeva titanatna baterija je baterija z negativno elektrodo iz litijevega titanata, medtem ko je material pozitivne elektrode v glavnem sestavljen iz ternarnega, litijevega kobalta in drugih materialov. Razlika med baterijami iz litijevega titanata in baterijami z grafitno negativno elektrodo je v tem, da je litijev interkalacijski potencial litijevega titanata 1,55 V (glede na kovinski litij), kar je višje od 0.8V, ki ga tvori SEI. Zato med postopkom polnjenja in praznjenja ne bo nastal film trdnega elektrolita (SEI) ali dendritični litij, ki ima večjo varnost. To pomeni, da med postopkom polnjenja litijevega titanata potekajo stalne reakcije med elektroni in elektrolitom, pri čemer nastajajo stranski produkti in plini, kot so vodik, CO, CH4, C2H4, ki lahko povzročijo izbočenje baterije. Izbočeni problem litijevega titanata se v glavnem opira na spremembe lastnosti materiala za ublažitev, kot so površinski premaz, spreminjanje porazdelitve velikosti delcev in iskanje primernega elektrolita. Poleg tega lahko optimizacija sistema predhodnega polnjenja, oblikovanja in staranja tudi ustrezno zmanjša pojav izbočenja litijevega titanata. Sistem staranja litij-titanatnih baterij je na splošno prednostni sistem staranja pri visoki temperaturi, s temperaturo staranja 40 stopinj -55 stopinj in časom staranja 1-3 dni. Po staranju je potreben odvod podtlaka. Izvedba več visokotemperaturnih testov staranja za popolno reakcijo z notranjo vlago baterije lahko učinkovito odpravi problem napihnjenosti baterij iz litij-titanata in izboljša njihovo življenjsko dobo.
Ne glede na baterijski sistem je staranje bistven proces. Čeprav lahko staranje litijevih baterij razumemo kot izgubo in poškodbe le-teh, je to dejansko učinkovit način za pregledovanje baterij z visoko doslednostjo in odstranjevanje okvarjenih izdelkov. Samo s staranjem je mogoče izbrati litijeve baterije, primerne za embalažo, za izboljšanje življenjske dobe električnih orodij.