[发明专利]一种锂离子二次电池的化成方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种电池的化成方法，更具体地是关于一种锂离子二次电池的化成方法。

背景技术

电池在使用前都必须进行化成，以便激活电池正、负极的活性物质，从而使电池达到充放电的最佳状态。化成直接决定了电池性能的好坏。

在现有的生产领域中，电池的化成方法一般为在常温下恒流或恒流恒压对电池进行连续充电。CN1412880A公开了二次锂离子电池开口正压化成方法，该化成方法包括：将已注入电解液并经陈化的电池，用胶纸将注液孔封住，放到充放电柜上，以0.001-1C的小电流恒流充电，再以0.05-10C的大电流恒流充电，然后在30-80℃陈化0.5-160小时。由于充电过程中电池内部的各种反应导致电池产生大量的气体，电解液可能溢出，致使化成后电解液残余量较低，而且电极表面固体电解质界面(Solid Electrolyte Interface，SEI)膜(以下简称为“SEI膜”)形成不均一，因此电池的容量较低、循环性能较差。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有的锂离子二次电池化成方法制得的电池的电解液残余量低、容量较低、电池循环性能较差的缺点，而提供一种能够制得具有高电解液残余量、高容量和良好循环性能电池的锂离子二次电池化成方法。

本发明提供了一种锂离子二次电池化成方法，该方法包括对电池进行充电，该充电过程包括多个充电阶段，其中，该方法还包括设置至少一个时间间隔，所述时间间隔位于任意两个充电阶段之间。

本发明的方法包括至少一个设置在任意两个充电阶段之间的时间间隔，在该时间间隔中停止对电池进行充电，此时，电池内部产生的气体能够充分吸收，从而能够有效避免在充电过程中产生的大量气体夹带电解液漏出的现象，使电池的电解液残留量得到提高，从而提高电池的容量。此外，由于在生产的过程中，正负极片存在不均匀性，因此充电时在电流一定的情况下，将导致极片表面电位存在差异，从而使部分表面存在过充，按照本发明的方法，在所述停止充电的时间间隔中，还有利于电池极片表面的高电位的电子向低电位的方向移动，从而达到整个极片电位一致，有利于SEI膜的形成，避免了后续充电时极片局部过充的可能，从而改善了电池的循环性能。

具体实施方式

本发明提供的锂离子二次电池的化成方法包括对电池进行充电，该充电过程包括多个充电阶段，其中，该方法还包括设置至少一个时间间隔，所述时间间隔位于任意两个充电阶段之间。

按照本发明，在所述时间间隔内，将电池搁置，不对电池进行充电，有利于充电过程中产生气体的吸收，为了使每个充电阶段过程中产生的气体能够充分被吸收，该方法优选在每两个相邻的充电阶段之间均设置时间间隔，所述时间间隔为20-180分钟，优选为30-60分钟。

按照本发明，所述充电包括多个充电阶段，所述充电过程可以为2-10个阶段，为了缩短化成时间，优选为3-5个阶段；每个充电阶段的充电时间通常为0.5-10小时，优选为1-6小时；电池的化成温度为20-60℃，优选为25-45℃。

在每个充电阶段，电池均以恒定电流进行充电，所述电流的大小为常规的锂离子电池化成的电流，如0.001-5C，为了缩短化成时间，可以采用5C左右的电流进行充电，但是，为了保证锂离子电池在化成后能够具有良好的性能，优选采用小电流对电池进行充电，本发明的发明人发现，当采用0.005-3C，更优选为0.01-1C的小电流对电池进行充电，对电池在首次充电过程中SEI膜的形成非常有利，在该充电电流下形成的SEI膜更致密、稳定，从而使得电池具有更好的循环性能。在整个电池的充电过程中，多个充电阶段的充电电流可以相同也可以不同，为了最大限度的激活电池的活性物质，充分发挥电池性能，优选情况下，多个充电阶段的充电电流不同，变化的规律没有特别限定，为了提高充电效率，缩短充电时间，优选情况下，多个充电阶段的充电电流为逐渐递增，即后一充电阶段的充电电流高于前一充电阶段的充电电流，二者的差值可以为0.01-1C，优选为0.01-0.5C。

下面通过实施例对本发明进行更详细的描述。

实施例1

该实施例说明本发明提供的锂离子二次电池的化成方法。

1、电池的制备

(1)正极的制备

将100克正极活性成分LiCoO₂、2克粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)和2克导电剂乙炔黑与40克N-甲基吡咯烷酮混合，然后在真空搅拌机中搅拌形成均匀的正极浆料。