[发明专利]一种富锂电池的化成方法有效

专利信息
申请号: 202110083351.3 申请日: 2021-01-21
公开(公告)号: CN112928349B 公开(公告)日: 2022-08-19
发明(设计)人: 蒋亚北;田爽;刘兆平 申请(专利权)人: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
主分类号: H01M10/44 分类号: H01M10/44;H01M10/0525;H01M10/42
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 张雪娇
地址: 315201 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 锂电池 化成 方法
【权利要求书】:

1.一种富锂电池的化成方法,其特征在于,包括:

S1)注入电解液E1;所述电解液E1中包括第一成膜添加剂;

S2)加热静置,然后进行第一次加压化成;

S3)注入电解液E2;所述电解液E2中包括第二成膜添加剂;

S4)加热静置,然后进行第二次加压化成;

S5)满电态高温老化;

所述第一成膜添加剂的LUMO低于电解液E1中溶剂的LUMO;

所述第二成膜添加剂为含磷类成膜添加剂;

所述第一成膜添加剂选自碳酸亚乙烯酯、丙磺酸内酯与二氟磷酸锂的一种或多种;

所述第二成膜添加剂选自三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯和/或三(三甲基硅烷基)磷酸酯;

所述电解液E1中第一成膜添加剂的体积浓度为3%~6%;所述电解液E2中第二成膜添加剂的体积浓度为2%~5%。

2.根据权利要求1所述的化成方法,其特征在于,所述电解液E1与电解液E2的体积比为(50~80):(20~50)。

3.根据权利要求1所述的化成方法,其特征在于,所述步骤S1)中与步骤S2)中加热静置的温度各自独立地为40℃~50℃;静置的时间各自独立地为12~24 h;所述满电态高温老化的温度为40℃~50℃;满电态高温老化的时间为60~80 h。

4.根据权利要求1所述的化成方法,其特征在于,所述第一次加压化成的压力为50~200kgf;

所述第一次加压化成具体为:

A1)0.01~0.05C电流恒流充电至3.4~3.7V;

A2)0.1C电流恒流放电至2.0V;

重复步骤A1)与A2)2~5次。

5.根据权利要求1所述的化成方法,其特征在于,所述第二次加压化成的压力为50~200kgf;

所述第二次加压化成具体为:0.1~0.2C电流恒流恒压充电至4.55~4.6V,以0.01~0.02C电流截止。

6.根据权利要求1所述的化成方法,其特征在于,所述电解液E1与电解液E2中的溶剂各自独立地选自碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯与碳酸二乙酯的一种或多种;

所述电解液E1与电解液E2中的电解质选自六氟磷酸锂。

7.根据权利要求1所述的化成方法,其特征在于,所述富锂电池的正极活性物质为富锂锰基材料;所述富锂电池的负极活性物质选自硅氧碳材料、纳米硅碳材料与石墨的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的化成方法,其特征在于,所述正极活性物质为xLi2MnO3·(1-x)LiMO2,其中0<x<1,M选自Ni、Mn、Co、Ti、Cr、Al、Fe与Mg的一种或多种;

所述负极活性物质包括硅元素;所述负极活性物质中硅元素的质量浓度为5%~30%。

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