[发明专利]一种圆柱锂离子电池预充方法、生产方法及其得到的产品

说明书

本发明公开了一种圆柱锂离子电池预充方法、生产方法及其得到的产品，属于锂离子电池技术领域。它包括如下步骤：(1)将注液封口后的圆柱锂离子电池放入高温真空箱体中，并抽真空，静止；(2)实施小电流预充充电步骤；(3)将电池放入高温真空箱体中，并抽真空，静止；(4)实施小电流预充放电充电步骤。本发明提供一种能形成更加致密的SEI膜，且更能改善锂离子电池性能的预充方法，本方法结合电池动力学和热力学主要参数的优点，其预充方式合理，预充过程中产气量少，使得激活后的锂离子电池放电性能及循环性能更加优异，延长使用寿命。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，更具体地说，涉及一种圆柱锂离子电池预充方法、生产方法及其得到的产品。

背景技术

圆柱锂离子电池自1990年问世以来，因其卓越的性能得到了迅猛的发展，并广泛地应用于社会。圆柱锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域，像大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等，且越来越多的国家将该电池应用于动力，储能，军事等领域。该应用表明，圆柱锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。

化成是圆柱锂离子电池生产过程中的重要工序，化成主要作用有：一是锂离子电池中的活性物质借助第一次充电进行活化，转化成具有正常电化学作用的物质；二是化成的关键是在负极表面形成一层钝化层，即固体电解质界面膜(SEI膜)，SEI膜的好坏直接影响电池的循环寿命、稳定性、自放电性、安全性等电化学性能，满足二次电池密封“免维护”的要求，而不同的化成方法形成的SEI膜有所不同，对电池的各项性能影响也存在着很大差异。传统的小电流预充方式有助于稳定的SEI膜形成，但是长时间或是一成不变的小电流充电会导致形成的SEI膜阻抗增大，从而影响锂离子电池的倍率放电性能，循环寿命等性能，导致电池劣化加速，因此探索一种高效的锂离子电池化成方法就非常有必要。

为了解决上述问题，经检索，专利文献1：中国专利CN108574115A公开了一种镍钴锰酸锂锂离子电池化成工艺，通过集分段变压力控制系统、温控系统、时间控制系统、化成充放电功能的一体化化成设备，在温度50℃～60℃、压力0.7～0.9Mpa的高温高压下中整形后再在高温高压下进行先小电流后大电流的化成，然后常温静置，再涓流充电，最后对电池进行抽气、封口和分容，压力过大，对电芯本身会产生影响，而且此专利采用正压更适合软包锂离子电池，不适合圆柱锂离子电池，因为它采用负压。

专利文献2：中国专利CN106654427A公开了一种锂离子电池的化成方法，包括以下步骤，首先采用不同的低电流，将待化成的锂离子电池，分段恒流充电，得到预化成后的锂离子电池，并静置；然后采用第一电流，恒流充电至锂离子电池的充电截止电压，然后第一次恒压充电，并再次静置；再采用第二电流，恒流放电至锂离子电池的放电截止电压，并第三次静置；随后重复上述步骤；最后采用第三电流，恒流充电至第四电压，再次恒压充电，一般在室温条件下进行化成，首次充电会充电至截止电压，生成的SEI膜的结构较差，消耗的锂离子多，不能使锂离子电池的容量和循环性能得到充分发挥；而且造成自放电增加，电池综合性能下降。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有化成方法中SEI膜不完全致密，导致性能劣化的问题，本发明提供一种能形成更加致密的SEI膜，且更能改善锂离子电池性能的预充方法，本方法结合电池动力学和热力学主要参数的优点，其预充方式合理，预充过程中产气量少，使得激活后的锂离子电池放电性能及循环性能更加优异，延长使用寿命。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明提供一种圆柱锂离子电池预充方法，包括如下步骤：

(1)将注液封口后的圆柱锂离子电池放入高温真空箱体中，并抽真空，静止；

(2)对步骤(1)中的电池实施小电流预充充电步骤；