[发明专利]一种锂离子电池的化成方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池的化成方法，该方法具体通过以下步骤实现：1)在T1下，采用I1对注液静置后的电芯恒流充电t1，获得第一预成品电芯；2)采用I2对上述第一预成品电芯恒流充电t2，获得第二预成品电芯；3)对上述第二预成品电芯进行真空抽气封装，获得第三预成品电芯；4)采用I3对上述第三预成品电芯恒流充电至U1，获得第四预成品电芯；5)对上述第四预成品电芯进行老化和封装，获得化成后的锂离子电池。本发明通过先对注液静置后的电芯进行小电流预充电，后进行大电流预充电和真空抽气封装，再进行大电流预充电，有效的防止了正、负极片之间存留气体阻碍正、负极之间的离子导电，导致充电不均匀、充电效率低的问题。

技术领域

本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种锂离子电池的化成方法。

背景技术

锂离子电池的化成步骤是电池制造的重要工序，关系到电池的容量高低、循环寿命长短、高温存贮等方面的性能；对锂电池进行预充电即首次充电，在负极表面形成一种固体电解质界面或称SEI(Solid Electrolyte Interface)膜的过程，也称为化成工序；在负极形成SEI膜的同时，伴随副反应气体产生，若化成工序气体量大而不能及时排除，产生的气体会充斥于电芯的各层之间，致使锂离子传输通道减少，会使化成不充分，进而严重影响电芯的电性能及安全性能。特别是软包圆柱锂离子电池，由于其在卷绕时的张力较大，在化成过程中在没有外力的条件下，产生的气体可能不能完全从极片层中脱离出来。

为了获得较好的SEI膜，传统化成是采用小电流充电，但生产效率极其低下；对于方形电池，现有技术中也公开了一些技术方案来缩短化成时间，例如通过在电芯表面的施加一定大小的压力，再引入两步预充电来加速产生副反应气体；但此工艺未克服大电流充电导致的极化问题，充电效果并不理想，电芯循环及存贮性能相对较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种锂离子电池的化成方法，解决了现有技术中电池化成不充分、充电效果不理想、电池循环及存贮性能相对较差的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种锂离子电池的化成方法，该方法具体通过以下步骤实现：

步骤1，在第一预设温度T1下，采用第一预设电流I1对注液静置后的电芯恒流充电第一预设时间t1，获得第一预成品电芯；

步骤2，在所述第一预设温度T1下，采用第二预设电流I2对所述步骤1获得的第一预成品电芯恒流充电第二预设时间t2，获得第二预成品电芯；

步骤3，对所述步骤2获得的第二预成品电芯进行真空抽气封装，获得第三预成品电芯；

步骤4，在所述第一预设温度T1下，采用第三预设电流I3对所述步骤3获得的第三预成品电芯恒流充电至第一截止电压U1，获得第四预成品电芯；

步骤5，对所述步骤4获得的第四预成品电芯进行老化和封装，获得化成后的锂离子电池。

优选地，所述步骤1中，所述注液静置后的电芯的具体制备方法为：

步骤1.1，以钴酸锂为正极活性材料、石墨为负极活性材料，分别制备正负极极片，获得正极极片和负极极片；

步骤1.2，将隔离膜和所述步骤1.1获得的正极极片和负极极片通过卷绕制成裸电芯，再将所述裸电芯装入留有气囊的包装壳中，获得未注入电解液的电芯；

步骤1.3，向所述步骤1.2获得的未注入电解液的电芯中注入电解液并进行一次封装，再搁置10～16h，获得注液静置后的电芯。

优选地，所述步骤1中，所述T1为20～30℃，所述I1为0.02～0.08C，所述t1为20～50min。

优选地，所述步骤2中，所述I2为0.2～0.5C，所述t2为20～60min。