[发明专利]一种锂离子电池化成方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池制备技术领域，特别涉及一种锂离子电池的化成方法。

背景技术

锂离子电池由于能量密度高、循环性能好而受到人们的关注，近20年来，得到了飞速的发展，是摄像机、移动电话、笔记本电脑等电子装置小型轻量化的理想电源，也是电动汽车、军用的理想轻型高能动力源。

化成是锂离子电池生产过程中的重要工序，是对电池活性物质的充分激活，化成的好坏直接影响到锂离子电池的后续性能表现，特别是容量发挥及循环寿命，化成充分的电池容量发挥要高于化成不充分的电池。例如，化成过程中存在固体电解质界面膜(SEI膜)的生成和部分副反应的发生，SEI膜的好坏直接影响到电池的循环寿命、稳定性、自放电性、安全性等电化学性能。且化成过程中发生的部分副反应会产生一定量的气体，若产生的气体无法及时排出电池，会在电池内部的正负极之间形成气液界面，影响锂离子的自由穿梭，进而可能形成锂枝晶，导致电池产生安全隐患。

目前，锂离子电池的化成方法主要是以一定的电流对锂离子电池进行循环充放电。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：现有的锂离子电池化成方法不能使锂离子电池的容量充分发挥。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种能够使锂离子电池的容量得到充分发挥的锂离子电池化成方法。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种锂离子电池化成方法，所述化成方法包括以下步骤：

步骤1，将电解液注入锂离子电池后，将所述锂离子电池在室温下静置第一预设时间；

步骤2，以第一预设电流对步骤1所得锂离子电池进行充电，充电过程中，所述锂离子电池的荷电状态每增加第一预设荷电状态后，将所述锂离子电池静置第二预设时间后继续进行充电，直至所述锂离子电池的荷电状态达到第二预设荷电状态，并测量所得锂离子电池的第一开路电压；

步骤3，将步骤2所得锂离子电池在预设压力＞0.1MPa的环境中静置第三预设时间后，抽出所得锂离子电池内的气体，并测量所得锂离子电池的第二开路电压；

步骤4，将所述第一开路电压与第二开路电压的差值与预设电压进行比较，对所述第一开路电压与第二开路电压的差值小于预设电压的锂离子电池以第二预设电流进行循环充放电。

优选地，步骤1中，所述第一预设时间为24～50小时。

优选地，步骤2中，所述第一预设电流为0.05C～0.2C。

优选地，步骤2中，所述第一预设荷电状态为10％～20％SOC，所述第二预设时间为5～15分钟。

优选地，步骤2中，所述第二预设荷电状态为30％～70％SOC。

优选地，步骤3中，所述预设压力为0.5～1.0MPa。

优选地，步骤3中，所述第三预设时间为12～24小时。

优选地，步骤4中，所述第二预设电流为0.1C～0.5C，充放电循环次数为2～3次。

进一步地，所述化成方法在步骤4之后，还包括：步骤5，将步骤4所得锂离子电池在预设温度下静置第四预设时间。

优选地，步骤5中，所述预设温度为35～55℃，所述第四预设时间为36～72小时。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：

1、本发明实施例对锂离子电池化成方法进行优化改进，将注液后的锂离子电池在室温下静置后，分阶段逐步充电至一定的荷电状态进行预化成并记录相应的第一开路电压，再将锂离子电池在高压环境下静置一定时间，并记录相应的第二开路电压；然后再进行循环充放电等步骤从而完成化成。本发明实施例提供的化成方法中，采用分阶段充电的方法进行预化成，使锂离子电池的活性物质活性逐步被激活，使活性物质得到充分激活；本发明实施例的化成方法中还增加了在高压环境中静置的步骤，在压力较高的环境中静置，能够使锂离子电池的正负极片、隔膜以及电解液之间充分接触，有利于活性物质对电解液进一步吸收，使活性物质得到更充分的激活。因此，本发明实施例提供的化成方法能够使锂离子电池得到充分激活，使锂离子电池的容量得到充分发挥。