本發(fā)明屬于軟包鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種縮短化成時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低成本的鋰離子電池的化成方法。

背景技術(shù)：

軟包鋰離子電池由于其安全性能高、比能量高體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)越來越多的應(yīng)用到交通動(dòng)力、儲(chǔ)能、航天、通訊備用電源等領(lǐng)域。

化成是鋰離子電池生產(chǎn)過程中的重要工序，對(duì)注液擱置后的電池進(jìn)行首次充電，在充電過程中形成形成固體電解質(zhì)界面膜(SEI膜)。SEI膜的好壞直接影響電池的綜合性能，尤其是循環(huán)性能。SEI膜形成過程中，電芯中殘留的水將會(huì)有電解液發(fā)生副反應(yīng)，導(dǎo)致氣體產(chǎn)生。若氣體不能夠及時(shí)排除的話，會(huì)導(dǎo)致1.電極表面電流分布出現(xiàn)差異，化成界面不一致，影響電池性能；2.氣體存在導(dǎo)致電池尺寸不良，不利于后期的組裝，軟包電池硬度不夠?qū)е聼o法使用；3.軟包電池脹氣，為電池的安全性能帶來威脅。傳統(tǒng)的化成方法，過程時(shí)間長(zhǎng)，大大降低了生產(chǎn)效率。同時(shí)SEI膜阻抗增加，影響鋰離子電池的倍率放電性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于為了解決現(xiàn)有軟包鋰離子電池化成方法耗時(shí)長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低的缺陷而提供一種縮短化成時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低成本的鋰離子電池的化成方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種鋰離子電池化成方法，包括以下步驟：化成開始前，將化成房溫度設(shè)置為35-65℃，將注液陳化好的電池放置在檢測(cè)柜托盤，正負(fù)極耳連接到電池化成設(shè)備上，使用加壓裝置向電池施加壓力，然后采用0.05-1CmA電流進(jìn)行充電，充電截止電壓為2.8-5.2V，循環(huán)次數(shù)1-4次，化成結(jié)束后，關(guān)閉化成軟件，關(guān)閉化成柜及電源，將電池下柜。在本技術(shù)方案中，本發(fā)明采用高溫加壓的方式對(duì)軟包鋰離子電池進(jìn)行化成。化成過程中可以采用大電流充電，高溫環(huán)境降低了電解液的粘度，使得鋰離子擴(kuò)散遷移速率提高，從而將化成時(shí)間縮短50％，提高了生產(chǎn)效率；使用該化成方法能夠及時(shí)將SEI膜形成過程中產(chǎn)生的氣體排入氣袋，使得極片界面緊密接觸，減少極片表面電流分布的差異性，使得極片表面的一致性提高，確保形成致密均勻的SEI膜，從而提高電池的一致性及循環(huán)性能；使用該化成方法使得極片的平行度高，電池的厚度能夠有效控制。施加壓力化成的電池硬度較之無壓力化成電池的硬度高，減少了報(bào)廢，降低了成本。

作為優(yōu)選，充電截止電壓為3.8-4.2V。

作為優(yōu)選，加壓裝置向電池施加的壓力為0.1-3MPa。

作為優(yōu)選，加壓裝置向電池施加的壓力為0.3-2MPa。

作為優(yōu)選，加壓裝置為重物加壓、液壓加壓或彈簧加壓。

作為優(yōu)選，電池的負(fù)極材料中含有0.5-1.2wt％的負(fù)極添加劑，負(fù)極添加劑由碳基材料與聚苯胺包覆的納米氧化釔組成，碳基材料與聚苯胺包覆的納米氧化釔的質(zhì)量比為0.3：1-2。

作為優(yōu)選，，聚苯胺包覆的納米氧化釔的制備方法為：將氧化釔溶于二甘醇得到反應(yīng)體系，然后緩慢加入氫氧化鈉，攪拌1-3h后在2-2.5h內(nèi)升溫至140-160℃，反應(yīng)1-3h后冷卻；離心得到的沉淀物依次用體積比1:2的乙醇與乙酸甲酯混合溶液、丙酮、去離子水洗滌，真空干燥得到基核納米氧化釔；然后將基核納米氧化釔超聲分散在無水乙醇中，加入含有聚苯胺的無水乙醇溶液，滴加濃氨水，85-95℃下攪拌反應(yīng)1-1.5h，離心分離得到的沉淀物依次用無水乙醇、去離子水洗滌，600-850℃焙燒30min后冷卻，粉碎研磨得到聚苯胺包覆納米氧化釔。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用高溫加壓的方式對(duì)軟包鋰離子電池進(jìn)行化成。化成過程中可以采用大電流充電，高溫環(huán)境降低了電解液的粘度，使得鋰離子擴(kuò)散遷移速率提高，從而將化成時(shí)間縮短50％，提高了生產(chǎn)效率；使用該化成方法能夠及時(shí)將SEI膜形成過程中產(chǎn)生的氣體排入氣袋，使得極片界面緊密接觸，減少極片表面電流分布的差異性，使得極片表面的一致性提高，確保形成致密均勻的SEI膜，從而提高電池的一致性及循環(huán)性能；使用該化成方法使得極片的平行度高，電池的厚度能夠有效控制。施加壓力化成的電池硬度較之無壓力化成電池的硬度高，減少了報(bào)廢，降低了成本。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施并不局限于下面的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護(hù)范圍。

在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所采用的設(shè)備和原料等均可從市場(chǎng)購得或是本領(lǐng)域常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。

實(shí)施例1

一種鋰離子電池化成方法，包括以下步驟：按照常規(guī)的軟包鋰離子電池的制造流程，將正極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑配制成漿料后，連續(xù)均勻的涂敷于鋁箔上，烘干后對(duì)極片進(jìn)行輥壓并分切做成正極極片；

按照常規(guī)的軟包鋰離子電池的制造流程，將負(fù)極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑配制成漿料后，連續(xù)均勻的涂敷于銅箔上，烘干后對(duì)極片進(jìn)行輥壓并分切做成正極極片；電池的負(fù)極材料中含有0.5wt％的負(fù)極添加劑，負(fù)極添加劑由碳基材料與聚苯胺包覆的納米氧化釔組成，碳基材料與聚苯胺包覆的納米氧化釔的質(zhì)量比為0.3：1；

聚苯胺包覆的納米氧化釔的制備方法為：將氧化釔溶于二甘醇得到反應(yīng)體系，然后緩慢加入氫氧化鈉，攪拌1h后在2h內(nèi)升溫至140℃，反應(yīng)1h后冷卻；離心得到的沉淀物依次用體積比1:2的乙醇與乙酸甲酯混合溶液、丙酮、去離子水洗滌，真空干燥得到基核納米氧化釔；然后將基核納米氧化釔超聲分散在無水乙醇中，加入含有聚苯胺的無水乙醇溶液，滴加濃氨水，85℃下攪拌反應(yīng)1h，離心分離得到的沉淀物依次用無水乙醇、去離子水洗滌，600℃焙燒30min后冷卻，粉碎研磨得到聚苯胺包覆納米氧化釔；

將制得的正、負(fù)極片與隔膜組裝成電芯，焊接極耳后用鋁塑膜封裝。封裝后烘烤；

向烘烤后的電池中注入電解液，然后在高溫下陳華24h；

化成開始前，將化成房溫度設(shè)置為35℃，將注液陳化好的電池放置在檢測(cè)柜托盤，正負(fù)極耳連接到電池化成設(shè)備上，使用加壓裝置向電池施加壓力，施加的壓力為0.3MPa，然后采用0.05CmA電流進(jìn)行充電，充電截止電壓為3.8V，然后采用0.5CmA電流充電，充電截止電壓3.95V，化成結(jié)束后，關(guān)閉化成軟件，關(guān)閉化成柜及電源，將電池下柜?；蓵r(shí)間120min。

實(shí)施例2

一種鋰離子電池化成方法，包括以下步驟：按照常規(guī)的軟包鋰離子電池的制造流程，將正極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑配制成漿料后，連續(xù)均勻的涂敷于鋁箔上，烘干后對(duì)極片進(jìn)行輥壓并分切做成正極極片；

按照常規(guī)的軟包鋰離子電池的制造流程，將負(fù)極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑配制成漿料后，連續(xù)均勻的涂敷于銅箔上，烘干后對(duì)極片進(jìn)行輥壓并分切做成正極極片；電池的負(fù)極材料中含有0.8wt％的負(fù)極添加劑，負(fù)極添加劑由碳基材料與聚苯胺包覆的納米氧化釔組成，碳基材料與聚苯胺包覆的納米氧化釔的質(zhì)量比為0.3：1.4；

聚苯胺包覆的納米氧化釔的制備方法為：將氧化釔溶于二甘醇得到反應(yīng)體系，然后緩慢加入氫氧化鈉，攪拌2h后在2.2h內(nèi)升溫至150℃，反應(yīng)2h后冷卻；離心得到的沉淀物依次用體積比1:2的乙醇與乙酸甲酯混合溶液、丙酮、去離子水洗滌，真空干燥得到基核納米氧化釔；然后將基核納米氧化釔超聲分散在無水乙醇中，加入含有聚苯胺的無水乙醇溶液，滴加濃氨水，88℃下攪拌反應(yīng)1.2h，離心分離得到的沉淀物依次用無水乙醇、去離子水洗滌，750℃焙燒30min后冷卻，粉碎研磨得到聚苯胺包覆納米氧化釔；

將制得的正、負(fù)極片與隔膜組裝成電芯，焊接極耳后用鋁塑膜封裝。封裝后烘烤；

向烘烤后的電池中注入電解液，然后在高溫下陳華24h；

化成開始前，將化成房溫度設(shè)置為50℃，將注液陳化好的電池放置在檢測(cè)柜托盤，正負(fù)極耳連接到電池化成設(shè)備上，使用加壓裝置向電池施加壓力，施加的壓力為0.5MPa，然后采用0.1CmA電流進(jìn)行充電，充電截止電壓為3.9V，再用0.5CmA電流進(jìn)行充電，充電截止電壓為3.95V，最后用0.8CmA電流進(jìn)行充電，充電截止電壓為4.1V化成結(jié)束后，關(guān)閉化成軟件，關(guān)閉化成柜及電源，將電池下柜；化成時(shí)間130min。

實(shí)施例3

一種鋰離子電池化成方法，包括以下步驟：按照常規(guī)的軟包鋰離子電池的制造流程，將正極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑配制成漿料后，連續(xù)均勻的涂敷于鋁箔上，烘干后對(duì)極片進(jìn)行輥壓并分切做成正極極片；

按照常規(guī)的軟包鋰離子電池的制造流程，將負(fù)極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑配制成漿料后，連續(xù)均勻的涂敷于銅箔上，烘干后對(duì)極片進(jìn)行輥壓并分切做成正極極片；電池的負(fù)極材料中含有1.2wt％的負(fù)極添加劑，負(fù)極添加劑由碳基材料與聚苯胺包覆的納米氧化釔組成，碳基材料與聚苯胺包覆的納米氧化釔的質(zhì)量比為0.3：2；

聚苯胺包覆的納米氧化釔的制備方法為：將氧化釔溶于二甘醇得到反應(yīng)體系，然后緩慢加入氫氧化鈉，攪拌3h后在2.5h內(nèi)升溫至160℃，反應(yīng)3h后冷卻；離心得到的沉淀物依次用體積比1:2的乙醇與乙酸甲酯混合溶液、丙酮、去離子水洗滌，真空干燥得到基核納米氧化釔；然后將基核納米氧化釔超聲分散在無水乙醇中，加入含有聚苯胺的無水乙醇溶液，滴加濃氨水，95℃下攪拌反應(yīng)1.5h，離心分離得到的沉淀物依次用無水乙醇、去離子水洗滌，850℃焙燒30min后冷卻，粉碎研磨得到聚苯胺包覆納米氧化釔；

將制得的正、負(fù)極片與隔膜組裝成電芯，焊接極耳后用鋁塑膜封裝。封裝后烘烤；

向烘烤后的電池中注入電解液，然后在高溫下陳華24h。

化成開始前，將化成房溫度設(shè)置為65℃，將注液陳化好的電池放置在檢測(cè)柜托盤，正負(fù)極耳連接到電池化成設(shè)備上，使用加壓裝置向電池施加壓力，施加的壓力為0.3-2MPa，然后采用1CmA電流進(jìn)行充電，充電截止電壓為4.2V，循環(huán)次數(shù)3次，化成結(jié)束后，關(guān)閉化成軟件，關(guān)閉化成柜及電源，將電池下柜；化成時(shí)間125min。

本發(fā)明通過上述實(shí)施例和對(duì)比例來描述本發(fā)明的詳細(xì)工藝流程，但本發(fā)明并不限于上述詳細(xì)工藝流程，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。