一種鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法，具體步驟如下：將鋰離子電池注入電解液后，在35?55℃下靜置24?48h；在?10?10℃下對所得的鋰離子電池以0.05C?0.1C進(jìn)行充電，充電時間為2?4h，充電后在20?40℃下靜置4?6h；在20?40℃下對鋰離子電池以0.2?0.5C進(jìn)行充電，充電時間為1.2?4.5h，完成充電后，電池化成結(jié)束，進(jìn)入后續(xù)工序。本發(fā)明采用高溫靜置能夠有效增加電解液對極片的浸潤效果，同時在首次化成充電時，采用低的電流密度和低的環(huán)境溫度使形成的SEI膜更致密，在負(fù)極上的附著力更高，SEI膜的品質(zhì)更好，損耗的鋰離子量更少；二次充電化成時，較大的電流密度和適宜的溫度使繼續(xù)生成的SEI膜結(jié)構(gòu)疏松，允許更多的電解液浸潤，離子導(dǎo)電率高。
【專利說明】
一種鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于鋰離子電池制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，鋰離子電池是一種具有能量密度高、循環(huán)性能好的二次電池。近年來隨著各方面的關(guān)注鋰離子電池得到了飛速的發(fā)展，并廣泛使用于電腦、手機、汽車、基站等各種領(lǐng)域。
[0003]化成是鋰離子電池生產(chǎn)過程中最為重要的一個過程，化成結(jié)果的好差直接影響到電池的容量發(fā)揮以及循環(huán)性能等。鋰離子電池在化成時，在負(fù)極表面會生成固體電解質(zhì)界面膜即常說的SEI膜(solid electrolyte interface) JEI膜是電子絕緣體，卻是鋰離子的優(yōu)良導(dǎo)體。所以SEI的主要作用就是防止電池內(nèi)部電子迀移，減少電池自放電容量，同時增加電池內(nèi)部鋰離子迀移速率，提高電池倍率性能。而SEI膜的生成會消耗材料中的鋰離子數(shù)量，故SEI膜的生長會造成鋰容量的降低，使電池容量發(fā)揮值小于理論設(shè)計值。
[0004]目前常見的鋰離子電池化成方法即以一定的電流對電池進(jìn)行充電，雖然這種方法能達(dá)到一定的化成效果，但電池的鋰容量消耗大，電池容量發(fā)揮效果差，造成電池容量密度有所降低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的就是解決電池化成過程中鋰容量消耗過大，電池容量低的問題，現(xiàn)提供一種能降低電池化成過程中的鋰容量損耗，提高電池容量發(fā)揮效果，提高電池性能的鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法，其創(chuàng)新點在于:所述具體步驟如下:
(1)將鋰離子電池注入電解液后，在第一設(shè)定溫度條件下靜置第一預(yù)設(shè)時間；
(2)在第二設(shè)定溫度下對步驟(I)所得的鋰離子電池以第一設(shè)定電流進(jìn)行充電，充電時間為第二預(yù)設(shè)時間，充電后在第三設(shè)定溫度下靜置第三預(yù)設(shè)時間；
(3)在第三設(shè)定溫度下對步驟(2)所得的鋰離子電池以第二設(shè)定電流進(jìn)行充電，充電時間為第四預(yù)設(shè)時間，完成充電后，電池化成結(jié)束，進(jìn)入后續(xù)工序。
[0007]進(jìn)一步的，所述步驟(I)中的第一設(shè)定溫度為35-55°C，所述步驟(I)中的第一預(yù)設(shè)時間為24-48h。
[0008]進(jìn)一步的，所述步驟(2)中的第二設(shè)定溫度為-1O-1OtC，所述步驟(2)中的第一設(shè)定電流為0.05C-0.1C，所述步驟(2)中的第二預(yù)設(shè)時間為2-4h，所述步驟(2)中的第三設(shè)定溫度為20-40°C，所述步驟(2)中的第三預(yù)設(shè)時間為4-6h。
[0009]進(jìn)一步的，所述步驟(3)中的第二設(shè)定電流為0.2-0.5C，所述步驟(3)中的第四預(yù)設(shè)時間為1.2-4.5h。
[0010]
本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明采用高溫靜置能夠有效增加電解液對極片的浸潤效果，同時在首次化成充電時，采用低的電流密度和低的環(huán)境溫度使形成的SEI膜更致密，在負(fù)極上的附著力更高，SEI膜的品質(zhì)更好，損耗的鋰離子量更少;二次充電化成時，較大的電流密度和適宜的溫度使繼續(xù)生成的SEI膜結(jié)構(gòu)疏松，允許更多的電解液浸潤，離子導(dǎo)電率尚O
【具體實施方式】
[0011]以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0012]實施例1
一種鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法，具體步驟如下:
(1)將43184圓形鋰離子電池注入電解液后，在45°C下靜置24h;
(2)在O°C下對步驟(I)所得的鋰離子電池以0.05C充電，充電時間為4h，充電后在30V下靜置4h;
(3)在30°C下對步驟(2)所得的鋰離子電池以0.4C進(jìn)行充電，充電時間為2h，完成充電后，電池化成結(jié)束，進(jìn)入后續(xù)工序。
[0013]采用本實施例的化成方法，經(jīng)過后續(xù)分容測試后，43184圓形鋰離子電池容量為23Aho
[0014]實施例2
一種鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法，具體步驟如下:
(4)將43184圓形鋰離子電池注入電解液后，在50°C下靜置36h;
(5 )在-5 °C下對步驟(4)所得的鋰離子電池以0.05C充電，充電時間為4h，充電后在35 °C下靜置4h;
(6 )在35 °C下對步驟(5)所得的鋰離子電池以0.25C進(jìn)行充電，充電時間為3.2h，完成充電后，電池化成結(jié)束，進(jìn)入后續(xù)工序。
[0015]采用本實施例的化成方法，經(jīng)過后續(xù)分容測試后，43184圓形鋰離子電池容量為23.1Ah0
[0016]實施例3
一種鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法，具體步驟如下:將43184圓形鋰離子電池注入電解液后，在室溫下靜置24h，在30 °C下以0.25C對電池進(jìn)行充電，充電時間為4h。電池化成后進(jìn)入分容工序，并測試出43184圓形鋰離子電池容量為22.8Ah。
[0017]通過對比實驗可知，本方法鋰容量損耗低，更有利于電池容量的發(fā)揮。
[0018]本發(fā)明采用高溫靜置能夠有效增加電解液對極片的浸潤效果，同時在首次化成充電時，采用低的電流密度和低的環(huán)境溫度使形成的SEI膜更致密，在負(fù)極上的附著力更高，SEI膜的品質(zhì)更好，損耗的鋰離子量更少;二次充電化成時，較大的電流密度和適宜的溫度使繼續(xù)生成的SEI膜結(jié)構(gòu)疏松，允許更多的電解液浸潤，離子導(dǎo)電率高。
[0019]上述實施例只是本發(fā)明的較佳實施例，并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法，其特征在于:所述具體步驟如下: (1)將鋰離子電池注入電解液后，在第一設(shè)定溫度條件下靜置第一預(yù)設(shè)時間； (2)在第二設(shè)定溫度下對步驟(I)所得的鋰離子電池以第一設(shè)定電流進(jìn)行充電，充電時間為第二預(yù)設(shè)時間，充電后在第三設(shè)定溫度下靜置第三預(yù)設(shè)時間； (3)在第三設(shè)定溫度下對步驟(2)所得的鋰離子電池以第二設(shè)定電流進(jìn)行充電，充電時間為第四預(yù)設(shè)時間，完成充電后，電池化成結(jié)束，進(jìn)入后續(xù)工序。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法，其特征在于:所述步驟(I)中的第一設(shè)定溫度為35-55°C，所述步驟(I)中的第一預(yù)設(shè)時間為24-48h。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法，其特征在于:所述步驟(2)中的第二設(shè)定溫度為-10-10°C，所述步驟(2)中的第一設(shè)定電流為0.05C-0.1C，所述步驟(2)中的第二預(yù)設(shè)時間為2-4h，所述步驟(2)中的第三設(shè)定溫度為20-40°C，所述步驟(2)中的第三預(yù)設(shè)時間為4-6h。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰容量低損耗鋰離子電池化成方法，其特征在于:所述步驟(3)中的第二設(shè)定電流為0.2-0.5C，所述步驟(3)中的第四預(yù)設(shè)時間為1.2-4.5h。
【文檔編號】H01M10/44GK106025364SQ201610502549
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】錢寶明, 薛馳, 繆永華, 趙映軍, 徐洲
【申請人】中天儲能科技有限公司