Sự hình thành là một quá trình quan trọng trong quá trình sản xuất pin lithium.Trong quá trình hình thành, một lớp thụ động được hình thành trên bề mặt của điện cực âm, nghĩa là màng giao diện chất điện phân rắn (màng SEI).Chất lượng của màng SEI sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ, độ ổn định và các đặc tính Điện hóa như tự phóng điện và độ an toàn đáp ứng các yêu cầu về niêm phong "không cần bảo trì" đối với pin thứ cấp.Tuy nhiên, các màng SEI được hình thành bởi các quá trình hình thành hóa học khác nhau là khác nhau và tác động đến hiệu suất của pin cũng rất khác nhau.
Phương pháp sạc trước dòng điện thấp truyền thống có lợi cho việc hình thành màng SEI ổn định, nhưng việc sạc dòng điện thấp trong thời gian dài sẽ dẫn đến sự gia tăng điện trở của màng SEI được hình thành, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất xả tốc độ của pin lithium-ion và thời gian xử lý lâu sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất.Các hệ thống pin lithium khác nhau có quá trình hình thành khác nhau.Bài báo này phân tích hệ thống pin lithium iron phosphate (LFP) là đối tượng.

Quá trình hình thành pin LPF thường được lựa chọn như sau:

• Dòng sạc 0,05C ~ 0,2C, điện áp ngắt 3,6 ~ 3,7V, dòng cắt sạc 0,025C ~ 0,05C, sau khi đứng trong một khoảng thời gian (10-20 phút), xả ở mức 0,1 ~ 0,2C đến 2,5V , đứng trong một khoảng thời gian (20 -60 phút).Theo các cơ chế sạc và xả khác nhau, các dòng sạc khác nhau ảnh hưởng đến sự hình thành và chất lượng của SEI, đồng thời thời gian nghỉ và dòng điện ngắt sạc ảnh hưởng đến thời gian hình thành của pin.

Quá trình hình thành pin của pin LFP cần chọn điện áp cắt phù hợp.Từ góc độ cấu trúc tinh thể vật chất, khi điện áp sạc lớn hơn 3,7V, cấu trúc mạng của lithium iron phosphate có thể bị hỏng, do đó ảnh hưởng đến hiệu suất chu kỳ của pin.

Phần thí nghiệm nội trở và kết quả quan sát SEM mảnh cực cũng chứng minh tính đúng đắn của các kết luận sau:

• 1. Giảm điện áp hình thành và thời gian hình thành một cách thích hợp có thể làm giảm hiệu quả việc tạo ra kết tủa lithium trên bề mặt của điện cực âm, do đó có thể thu được tấm điện cực âm có bề mặt nhẵn hơn.Điều này là do khi điện áp hình thành cao, tốc độ sản xuất khí bên trong pin quá nhanh khiến khí bên trong pin không thể được xả ra ngoài kịp thời và lắng đọng trên bề mặt của dải phân cách, ảnh hưởng đến sự cân bằng tiếp xúc giữa dải phân cách và dải phân cách. điện cực âm.Trong quá trình khử xen kẽ của các ion lithium, sự mất cân bằng tiếp xúc giữa hai nguyên nhân gây ra sự xen kẽ quá mức của các ion lithium ở một số khu vực, khiến bề mặt của điện cực âm trở nên thô ráp và cuối cùng ảnh hưởng đến hiệu suất của pin.
• 2. Sau khi kiểm tra điện trở trong của pin sau khi hình thành, người ta thấy rằng có thể giảm điện trở trong của pin bằng cách giảm điện áp hình thành và thời gian hình thành một cách thích hợp.Điện trở trong cao do điện áp hình thành cao cũng liên quan đến bề mặt gồ ghề của điện cực âm và sự hình thành các đốm trắng.Vì các đốm trắng là hợp chất lithium và có độ dẫn điện kém nên điện trở trong của pin tương đối lớn.
• 3. Giảm điện áp hình thành một cách thích hợp trong thiết kế của quá trình hình thành có thể tăng khả năng sạc và xả ban đầu của pin và cải thiện hiệu suất chu kỳ của pin.Điện áp hình thành quá mức sẽ dễ khiến lithium và các hợp chất của nó lắng đọng trên bề mặt của điện cực âm, điều này sẽ làm tăng dung lượng không thể phục hồi của pin và chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến dung lượng của pin.Do sự hiện diện của lithium và các hợp chất của nó, dung lượng của pin sẽ ngày càng giảm trong chu kỳ sạc-xả.Nhanh, ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin.

XWELL có thể cung cấp các thiết bị để hình thành pin LFP:

• Máy hình thành và phân loại tế bào hình trụ
• Máy hình thành và phân loại tế bào lăng trụ