[发明专利]一种锂离子电池的注液化成方法

说明书

本发明提供了一种锂离子电池的注液化成方法，所述锂离子电池为锰基锂氧化物电池，所述电池的正极活性物质选自LiMn_xM_2‑xO₄，其中1.8≤x≤2，M为掺杂金属。其中所述注液化成方法包括，注入第一电解液，首次化成，注入第二电解液，二次化成，然后注入第三电解液，三次化成，所述第一电解液，第二电解液，第三电解液中的组成彼此不同，本发明针对不同的电解液注入制定不同的化成方式，能够提高所述锰基锂氧化物电池的高温和低温性能，扩大电池的工作温度窗口，拓展电池的使用环境。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池的注液化成方法。

背景技术

锰酸锂至今一直受到国内外很多学者及研究人员的极大关注，它作为电极材料具有价格低、电位高、环境友好、安全性能高等优点，是最有希望取代钴酸锂LiCoO₂成为新一代锂离子电池的正极材料。本发明针对锰酸锂正极，石墨基负极的锂离子电池进行深入研究，研发出针对上述电池的电解液体系以及注液化成方式，本发明的方法能够提高锰酸锂电池的高温循环性能和低温循环性能，有效的扩大了电池的工作温度窗口。

发明内容

本发明提供了一种锂离子电池的注液化成方法，所述锂离子电池为锰基锂氧化物电池，所述电池的正极活性物质选自LiMn_xM_2-xO₄，其中1.8≤x≤2，M为掺杂金属。其中所述注液化成方法包括，注入第一电解液，首次化成，注入第二电解液，二次化成，然后注入第三电解液，三次化成，所述第一电解液，第二电解液，第三电解液中的组成彼此不同，本发明针对不同的电解液注入制定不同的化成方式，能够提高所述锰基锂氧化物电池的高温和低温性能，扩大电池的工作温度窗口，拓展电池的使用环境。

具体的方案如下：

一种锂离子电池的注液化成方法，所述锂离子电池为锰基锂氧化物电池，所述电池的正极活性物质选自LiMn_xM_2-xO₄，其中1.8≤x≤2，M为金属元素，所述电池的负极活性物质为石墨基负极活性物质，其中所述注液化成方法包括包括：

1)注入第一电解液，所述第一电解液中的溶剂包括碳酸乙烯酯，添加剂包括亚硫酸乙烯酯；

2)0.02-0.05C恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为3.35-3.40V，在该电压下恒压充电至充电电流低于截止电流；

3)0.02-0.05C恒流放电至第二预定电压，所述第二预定电压为2.95-3.00V；

4)注入第二电解液，所述第二电解液中的溶剂包括碳酸乙烯酯和链状碳酸酯，添加剂包括溴代丁内酯；

5)0.05-0.1C恒流放电至放电截止电压；

6)0.05-0.1C恒流充电至第二预定电压，在该电压下恒压充电至充电电流低于截止电流；

7)0.05-0.1C恒流充电至第三预定电压，所述第三预定电压为4.10-4.15V；

8)恒流脉冲充电至充电截止电压；

9)0.05-0.1C恒流放电至放电截止电压；

10)注入第三电解液，所述第三电解液占电解液总体积的剩余部分，所述第三电解液中包括碳酸丙烯酯和链状碳酸酯，添加剂包括聚乙二醇二甲基丙烯酸脂；

11)在放电截止电压和充电截止电压下以0.1-0.2C恒流充放电循环，抽真空排气，封口，得到所述电池。

进一步的，其中所述第一电解液占电解液总体积的50-60％，所述第二电解液占电解液总体积的20-30％。

进一步的，所述第一电解液中亚硫酸乙烯酯为2.8-4.2体积％。