[发明专利]锂离子电池的化成方法

说明书

技术领域

本发明锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池的化成方法。

背景技术

锂离子电池主要以碳素材料为负极材料，以含锂的化合物为正极材料。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极；而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时，嵌入在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极，回正极的锂离子越多，放电容量越高。随着智能手机和平板电脑的出现，人们对锂离子电池的容量要求越来越高，特别要求电池的使用时间越来越长。然而，在有限的电池壳体体积下，电池的容量越高，电池的循环就会越差。

一般地，开发高容量电池的方法是将锂离子电池负极片压实和使用高能量密度材料，但是负极片压实后，负极片表面的空隙就很少，电解液就很难浸润到极片内部去，严重影响锂离子电池的保液量；且导致电解液的渗透的速度太慢，造成电池化成时浓差极化非常大，严重影响锂离子电池的循环、倍率和低温性能。

化成是锂离子电池制作的关键工序，是获得良好电化学性能和安全性能的锂离子电池的重要保障，然而，由于高能量密度锂离子电池的负极普遍压实和面密度较高，造成电解液渗透不足或固体电解质界面膜（SEI）没有完全形成而造成电池循环性能变差，特别是高能量密度的聚合物锂离子电池，这在很大程度上制约了高能量密度电池的应用。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种锂离子电池的化成方法，能够有效地改善高能量密度的锂离子电池的循环性能。

一种锂离子电池的化成方法，包括如下步骤：

恒流充电至锂离子电池的可逆容量的20%～60%；

静置4小时～25小时；及

接着恒流恒压充电至所述锂离子电池的截止电压为3.8伏～4.1伏，截止电流为0.01C。

在其中一个实施例中，所述恒流充电的电流为0.01C～1C。

在其中一个实施例中，所述恒流充电至锂离子电池的可逆容量的30%～45%。

在其中一个实施例中，所述静置的时间为6小时～25小时。

在其中一个实施例中，所述静置的时间为10小时～20小时。

在其中一个实施例中，所述静置的时间为15小时。

在其中一个实施例中，所述恒流恒压充电的电流为0.1C～0.5C。

在其中一个实施例中，所述恒流恒压充电的电流为0.1C。

在其中一个实施例中，所述恒流恒压充电至所述锂离子电池的截止电压为3.95～4.05伏。

在其中一个实施例中，所述恒流恒压充电至所述锂离子电池的截止电压为3.95伏。

上述锂离子电池的化成方法，通过先对锂离子电池恒流充电至电池的可逆容量的20%～60%，然后通过静置4小时～25小时，能够使高能量密度的锂离子电池的电解液充分浸润阳极材料，并形成完整的SEI膜和增加保液量，并通过接下来再对锂离子电池恒流恒压充电，稳定电极材料表面的SEI膜，从而有效地改善了高能量密度的锂离子电池因过度压实而导致电解液渗透不足，造成固体电解质界面膜（SEI）没有完全形成而造成电池循环性能变差，因此，上述锂离子电池的化成方法能够有效地改善高能量密度锂离子电池的循环性能。

附图说明

图1为一实施方式的锂离子电池的化成方法的流程图。

具体实施方式

下面主要结合附图及具体实施例对锂离子电池的化成方法作进一步详细的说明。

如图1所示，一实施方式的锂离子电池的化成方法，包括如下步骤：

步骤S110：恒流充电至锂离子电池的可逆容量的20%～60%。

其中，锂离子电池可以为本领域常用的锂离子电池，例如，高能量密度锂离子电池、方形电池等。优选为高能量密度锂离子电池，且该高能量密度锂离子电池包括阴极、阳极、电解液以及隔膜，其中，隔膜间隔于阴极和阳极之间。其中，阳极的活性物质可以为无定型碳材料、石墨及硅碳复合材料中的至少一种；阴极的活性物质可以为锂镍钴锰、磷酸亚铁锂、锰酸锂、磷酸钒锂及钴酸锂中的至少一种。

通过先对锂离子电池恒流充电，从而充分激活阴阳极活性材料，使电极材料与电解液在固液相界面上发生反应，开始生成固体电解质界面膜（SEI）。