專利名稱：一種大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池的化成方法，尤其涉及一種大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法。
背景技術(shù)：
隨著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，用戶對(duì)電動(dòng)汽車的續(xù)航能力和使用壽命提出更高的要求，進(jìn)而對(duì)電動(dòng)汽車所使用的磷 酸鐵鋰動(dòng)力電池的容量和循環(huán)壽命提出更高要求；磷酸鐵鋰電池在化成階段形成致密的SEI膜，對(duì)于現(xiàn)有的大容量磷酸鐵鋰電池來說，形成的SEI膜不夠致密和完整，進(jìn)而可能影響電池的充放電性能和循環(huán)性能。對(duì)于大容量磷酸鐵鋰動(dòng)力電池來說，在化成過程中形成SEI膜產(chǎn)生的氣體較多，若產(chǎn)生的氣體無法及時(shí)排出電池，會(huì)在電池內(nèi)部的正負(fù)極之間形成氣液界面，影響鋰離子的自由穿梭，進(jìn)而可能形成“鋰枝晶”，無法形成完整穩(wěn)定的SEI膜，對(duì)電池的充放電性能和循環(huán)壽命都有較大影響。針對(duì)上述問題現(xiàn)有科技工作者對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了一些改進(jìn)，如中國專利申請(qǐng)200810216677. 3,公開了一種電池化成方法，該方法在化成溫度下對(duì)電池進(jìn)行化成，第一階段以恒流充電至V2伏特，然后在V2-V1伏特循環(huán)恒流充放電至少I次，第二階段以恒流充電至V3伏特，電壓Vl〈電壓V2〈電壓V3，雖然其能在一定程度上解決鋰枝晶的形成，但是該方法還是會(huì)產(chǎn)生一定量的鋰枝晶，并且無法形成完整穩(wěn)定的SEI膜，對(duì)電池的充放電性能和循環(huán)壽命都有較大影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，可以減少在電池化成階段鋰枝晶的形成，并且可以形成致密的SEI膜，可以提高電池的充放電性能和循環(huán)性能。為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，包括以下步驟步驟A :在電池內(nèi)住入電解液并在常溫下擱置一段時(shí)間T，待極片和隔膜充分浸潤后開始充電；步驟B :采用一定的電流A和電量對(duì)電池進(jìn)行分階段預(yù)化成，根據(jù)電池容量的不同將電池的預(yù)化成分為N個(gè)階段進(jìn)行充電，并在每次充電后擱置一段時(shí)間Tl，同時(shí)在擱置的過程中將電池內(nèi)部的氣體抽出；步驟C :完成預(yù)化成階段后將電池在干燥環(huán)境內(nèi)擱置一段時(shí)間T2，并在擱置完成后將電池內(nèi)的氣體抽出；步驟D :對(duì)電池進(jìn)行第二次化成，在第二化成中采用一定的電流Al進(jìn)行NI次充放電循環(huán)；步驟E :第二次化成完畢之后，按一定的溫度t擱置一段時(shí)間T3;步驟F :對(duì)電池進(jìn)行抽氣、封口和分容。
作為上述大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法的一種優(yōu)選方案，在步驟A中，所述時(shí)間T為24 48小時(shí)。作為上述大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法的一種優(yōu)選方案，在步驟B中電流A為IA 10A。作為上述大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法的一種優(yōu)選方案，在步驟B中電池的充電電量為30% 60%S0C。作為上述大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法的一種優(yōu)選方案，在步驟B中預(yù)化成分為的階段為N為5、個(gè)階段。作為上述大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法的一種優(yōu)選方案，在步驟B中擱置的 時(shí)間Tl為5 10分鐘。作為上述大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法的一種優(yōu)選方案，在步驟C中擱置時(shí)間T2為24 36小時(shí)。作為上述大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法的一種優(yōu)選方案，在步驟D中所采用的電流Al大小為2k 2QL·作為上述大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法的一種優(yōu)選方案，在步驟D中所述循環(huán)次數(shù)NI為2 3次。作為上述大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法的一種優(yōu)選方案，在步驟E中溫度t為35。 55。，時(shí)間T3為36 90小時(shí)。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明通過提供一種大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，其在電池化成過程中通過對(duì)充放電流的大小的控制，以及對(duì)化成過程中產(chǎn)出的氣體進(jìn)行抽取，可以促使電池形成穩(wěn)定的SEI膜，可以有效的提高電池的充放電次數(shù)和使用壽命。


圖I是本發(fā)明具體實(shí)施方式
I提供的大容量磷酸電池化成方法的流程圖；圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式
I提供的緩沖杯的結(jié)構(gòu)示意圖。其中I :杯體；2 :進(jìn)氣口 ；3 :出氣口 ；4 :濾網(wǎng)；5 :連接端。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖I所示，本發(fā)明提供了一種大容量磷酸鐵鋰電池化成化成方法，包括以下步驟步驟A :在電池內(nèi)住入電解液并在常溫下擱置一段時(shí)間T，待極片和隔膜充分浸潤后開始充電； 步驟B :采用一定的電流A和電量對(duì)電池進(jìn)行分階段預(yù)化成，根據(jù)電池容量的不同將電池的預(yù)化成分為N個(gè)階段進(jìn)行充電，并在每次充電后擱置一段時(shí)間Tl，同時(shí)在擱置的過程中將電池內(nèi)部的氣體抽出；步驟C :完成預(yù)化成階段后將電池在干燥環(huán)境內(nèi)擱置一段時(shí)間T2，并在擱置完成后將電池內(nèi)的氣體抽出；
步驟D :對(duì)電池進(jìn)行第二次化成，在第二化成中采用一定的電流Al進(jìn)行NI次充放電循環(huán)；步驟E :第二次化成完畢之后，按一定的溫度t擱置一段時(shí)間T3;步驟F :對(duì)電池進(jìn)行抽氣、封口和分容。在此實(shí)施方式中，步驟A中電池在注液后常溫?cái)R置T為2Γ48小時(shí)，并且等極片和隔膜充分浸潤后開始充電；在步驟B中對(duì)電池進(jìn)行分段式預(yù)化成階段，按照電池容量的大小不同分成的充電階段N為5 9，同時(shí)在每個(gè)階段充電后擱置時(shí)間Tl 為5 10分鐘，在擱置的過程中抽出電池內(nèi)部殘留的氣體，在此階段充電電流A設(shè)置為1A10A，在預(yù)化成階段充電電量為309T60%S0C ;在步驟C中，電池預(yù)化成結(jié)束后在干燥環(huán)境中擱置的時(shí)間T2為2Γ36小時(shí)，擱置結(jié)束后抽出電池內(nèi)部氣體；在步驟D中，即對(duì)電池進(jìn)行二次化成，在此階段采用電流2A 20A對(duì)電池進(jìn)行NI次充放電循環(huán)，在次實(shí)施方式中充放電循環(huán)NI為2 3次；完成步驟D后在溫度35度 55度下擱置36 90小時(shí)；完成電池在高溫?cái)R置后安排電池的抽氣和分容。在次實(shí)施方式中，由于對(duì)電池在電池進(jìn)行化成階段進(jìn)行抽氣處理，可以減小氣液面對(duì)SEI膜的影響，并在化成后進(jìn)行老化和二次充電，可以確保SEI膜的完整和穩(wěn)定。如圖2所示，同時(shí)本申請(qǐng)還提供了一種在電池化成階段抽氣時(shí)使用的緩沖杯，該緩沖杯包括杯體1，設(shè)置在杯體I兩端的進(jìn)氣口 2和出氣口 3，杯體I內(nèi)具有與進(jìn)氣口 2和出氣口 3連通的空腔，該緩沖杯內(nèi)的空腔內(nèi)還設(shè)置有用于阻止緩沖液通過的濾網(wǎng)4，進(jìn)氣口2和出氣口 3為對(duì)稱設(shè)置，在緩沖杯使用過程中，進(jìn)氣口 2與鐵鋰電池的注液孔相連通，出氣口 3與真空管連通，并且濾網(wǎng)4設(shè)置在靠近出氣口 3的一端，濾網(wǎng)4可以使電池化成階段產(chǎn)生的氣體通過，但阻止電解液的通過。為了方便緩沖為與蓄電池和真空泵的連接，位于杯體I的兩端設(shè)置有用于與電池注液孔或真空管連接的連接端5，并且兩連接端均設(shè)置在杯體I的軸線方向上，同時(shí)進(jìn)氣口2和出氣口 3分別開設(shè)在位于杯體I兩端的連接端5上。為了進(jìn)一步的對(duì)本發(fā)明提供的一種大容量的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的化成方法進(jìn)行說明本申請(qǐng)還提供了一種110AH的磷酸鋰鐵動(dòng)力電池的化成方法進(jìn)行說明。其包括以下步驟，在電池內(nèi)注入電解液后擱置36小時(shí)，確保電解液充分浸潤極片和隔膜，然后進(jìn)行化成，I:采用IA電流對(duì)蓄電池恒流充電2小時(shí)；2:將蓄電池?cái)R置10分鐘，擱置5分鐘后抽氣至-40kPa ；3:采用IA電流對(duì)蓄電池恒流充電2小時(shí)；4:將蓄電池?cái)R置10分鐘，擱置5分鐘后抽氣至_40kPa ；5:采用2A電流對(duì)蓄電池恒流充電2小時(shí)；6:將蓄電池?cái)R置10分鐘，擱置5分鐘后抽氣至_40kPa ；7:采用2A電流恒流對(duì)電池充電2小時(shí)；8:將蓄電池?cái)R置10分鐘，擱置5分鐘后抽氣至_40kPa ；9:采用3A電流對(duì)蓄電池恒流充電2小時(shí)；10:將蓄電池?cái)R置10分鐘，擱置5分鐘后抽氣至_40kPa ；11:循環(huán)步驟8 步驟9，循環(huán)6次；12:把電池放置在室溫?cái)R置36小時(shí)，擱置完成后抽真空；13:使用IOA電流對(duì)蓄電池恒流充電至3. 6V,截止電流5A ;14:擱置10分鐘；15:采用IOA電流對(duì)蓄電池恒流放電至2V ;16:將蓄電池?cái)R置10分鐘；17:循環(huán)步驟13 步驟16，循環(huán)2次；18:電池?cái)[放在35度環(huán)境下擱置72小時(shí)；19:將電池抽真空，并封口，最后對(duì)電池進(jìn)行分容。以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本 發(fā)明的其它具體實(shí)施方式
，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟A :在電池內(nèi)住入電解液并在常溫下擱置一段時(shí)間T，待極片和隔膜充分浸潤后開始充電； 步驟B:采用一定的電流A和電量對(duì)電池進(jìn)行分階段預(yù)化成，根據(jù)電池容量的不同將電池的預(yù)化成分為N個(gè)階段進(jìn)行充電，并在每次充電后擱置一段時(shí)間Tl，同時(shí)在擱置的過程中將電池內(nèi)部的氣體抽出； 步驟C :完成預(yù)化成階段后將電池在干燥環(huán)境內(nèi)擱置一段時(shí)間T2，并在擱置完成后將電池內(nèi)的氣體抽出； 步驟D :對(duì)電池進(jìn)行第二次化成，在第二化成中采用一定的電流Al進(jìn)行NI次充放電循環(huán)； 步驟E :第二次化成完畢之后，按一定的溫度t擱置一段時(shí)間T3; 步驟F :對(duì)電池進(jìn)行抽氣、封口和分容。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，其特征在于，在步驟A中，所述時(shí)間T為24 48小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，其特征在于，在步驟B中電流A為IA 10A。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，其特征在于，在步驟B中電池的充電電量為309T60%S0C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，其特征在于，在步驟B中預(yù)化成分為的階段為N為5、個(gè)階段。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，其特征在于，在步驟B中擱置的時(shí)間Tl為5 10分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，其特征在于，在步驟C中擱置時(shí)間T2為2Γ36小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，其特征在于，在步驟D中所采用的電流Al大小為2k 20L·
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，其特征在于，在步驟D中所述循環(huán)次數(shù)NI為2 3次。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，其特征在于，在步驟E中溫度t為35° 55°，時(shí)間T3為36 90小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大容量動(dòng)力磷酸鐵鋰電池化成方法，其包括以下步驟步驟A在電池內(nèi)住入電解液并在常溫下擱置一段時(shí)間T，待極片和隔膜充分浸潤后開始充電；步驟B采用一定的電流A和電量對(duì)電池進(jìn)行分階段預(yù)化成，根據(jù)電池容量的不同將電池的預(yù)化成分為N個(gè)階段進(jìn)行充電，并在每次充電后擱置一段時(shí)間T1，擱置過程中將電池內(nèi)部的氣體抽出；步驟C在干燥環(huán)境內(nèi)擱置一段時(shí)間T2，擱置完成后將電池內(nèi)的氣體抽出；步驟D進(jìn)行第二化成中采用一定的電流A1進(jìn)行N1次充放電循環(huán)；步驟E按一定的溫度t擱置一段時(shí)間T3;步驟F對(duì)電池進(jìn)行抽氣和分容；此方法可以促使電池形成穩(wěn)定的SEI膜，可以有效的提高電池的充放電次數(shù)和使用壽命。
文檔編號(hào)H01M10/44GK102969537SQ201210468218
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者蔣連喜, 盛勇 申請(qǐng)人:廣東志成冠軍集團(tuán)有限公司