[发明专利]一种利用交流阻抗测试优化化成工步的方法

权利要求书

1.一种利用交流阻抗测试优化化成工步的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)取至少3个相同工艺制造的电芯，在不同的电流下，分别充电，电流为0.2-0.6C，充电的时间为1-15min，进行化成；

(2)对每个电芯进行交流阻抗测试，获得交流阻抗图谱，选择高频区出现圆弧的交流阻抗图谱，所述图谱对应的工步即为所述电芯优化的化成工步；

所述方法具体包括：a、将LiCoO₂、导电炭黑和聚偏氟乙烯混合，以N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂，充分搅拌后涂布于铝箔上，得到正极片；然后将石墨、导电碳黑和丁苯橡胶混合，以水为溶剂，充分搅拌后涂布于铜箔上，得到负极片；再将正极片、隔膜和负极片进行卷绕、注液和封装，得到钴酸锂-石墨体系电芯；

b、取5个钴酸锂-石墨体系电芯放在化成柜上，化成温度为75-85℃，化成压力为350-450kg/pcs，搁置3min，采用0.15C进行恒流恒压充电，充电时间分别为2、4、6、8、10和12min，电压限制3.6V；

c、在与步骤b相同的条件下，取5个钴酸锂-石墨体系电芯采用0.3C进行恒流恒压充电，充电时间分别为1、2、3、4、5和6min；再取3个钴酸锂-石墨体系电芯采用0.6C进行恒流恒压充电，充电时间分别为1、2和3min；

d、待化成结束后，电芯降温至18-25℃，进行交流阻抗测试，设置交流信号幅值为5mV，频率为100kHz-0.01Hz，获得电芯交流阻抗特征与化成电流和化成时间的对应关系，作出SEI膜阻抗随化成时间的曲线，选择出已形成SEI膜的曲线；

e、将步骤d中已形成SEI膜的曲线，构建模拟等效电路，计算电阻R_SEI，选择R_SEI的最小值，其对应的电流和时间即为所述的钴酸锂-石墨体系电芯最优的化成工步。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的电芯的数量≥3。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的电芯的数量为3-6。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的充电的方式包括恒流恒压充电。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的充电的时间为1-12min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的化成的温度为75-85℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述化成的压力为350-450kg/pcs。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)还包括在交流阻抗测试之前，电芯降温至18-25℃。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述的交流阻抗测试的交流信号幅值为1-10mV。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述的交流阻抗测试的频率为100kHz-0.001Hz。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述的圆弧为交流阻抗图谱中高频区的非直线状态的部分。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)还包括：根据交流阻抗图谱，作出SEI膜阻抗随化成时间的曲线，根据SEI膜阻抗变化趋势对电芯中SEI成膜状态进行预估，选择出已形成SEI膜，和/或SEI成膜阻抗最小的电芯，所述电芯对应的化成工步即为最优的化成工步。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述SEI膜阻抗变化趋势为所述圆弧的弧度越接近标准半圆时，成膜状态越好，SEI膜阻抗会逐渐增大。