[发明专利]一种锂电池的化成方法

说明书

本发明属于锂电池制造领域，为了解决电流化成系统性差的问题，提供一种锂电池的化成方法，包含以下步骤：将锂离子的电芯注液后静置、化成，所述化成过程中温度为5‑60℃，电芯表面压强为0.3‑0.5Mpa，电流为0.01‑0.6C区间。本发明将电芯化成时的电流、温度、电量通过公式建立相应的关系，可使化成后的电芯SEI更稳定致密，循环性能较优，也缩短了化成时间，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于锂电池制造领域，更具体的说，涉及一种锂电池的化成方法。

背景技术

随着社会的发展，技术的进步，清洁、高效的新能源越来越被国家及人们所重视。其中锂离子二次电池自商业化以来，由于其具有优异的循环性能、倍率性能、高功率、高能量密度等优势，被大众所关注，已被广泛的应用于电动汽车、公交车、手机、笔记本、电动自行车、电动工具、储能等方面。

在锂离子电池生产过程中，包含配料、涂布、制片、装配、烘烤、注液、化成及电池分选、PACK等工序，虽然每个厂家的生产工序基本大同小异，但生产过程控制参数却相差甚远。而化成工序，对于锂离子电池性能的影响较大，也一直是各个厂家研究的对像。目前对于化成工艺的研究，主要是围绕负极SEI膜(固体电解质界面膜)进行。因为锂离子电池在首次充放电时，在负极表面会生成一层钝化膜，该膜具有固体电解质特征，对电子绝缘，但却是良好的离子导体，Li⁺可自由嵌入和脱出，且可阻止溶剂分子的共嵌入，避免了因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏,因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。因此，深入研究SEI膜的形成机理、组成结构、稳定性及其影响因素，并进一步寻找改善SEI膜性能的有效途径,一直是各个厂家研究的重点。

目前普通认为，低温环境下以及小电流化成时能使形成的SEI更加致密稳定，但低温环境下，会增加电池的极化，电流稍大时会造成负极析锂，而小电流化成虽会改善析锂，但化成时间会延长，影响生产效率。所以目前主流的化成方法主要为：高温(一般为35-60℃)，加压(一般为0.2-0.6Mpa)，阶梯式电流(随着化成的进行，电流从小到大)，这种方法虽已被各个厂家在应用，但在使用过程中还是存在较大的随意性，系统性不强，要不化成时间太长，要不虽然缩短了化成时间，但牺牲了SEI的稳定及致密性。

专利CN108767319A公开了一种锂离子电池化成方法，包括以下步骤：将锂离子电池注液后静置，化成，抽真空，然后进行老化处理，改发明有效解决锂离子电池化成后循环性能低和电池鼓胀的问题，但是增加的老化步骤耗时长，影响生产效率。据此需要一种理想的解决方法。

发明内容

本发明为了解决电流化成系统性差的问题，提供一种锂电池的化成方法，将电芯化成时的电流、温度、电量通过公式建立相应的关系，可使化成后的电芯SEI更稳定致密，循环性能较优，也缩短了化成时间，提高了生产效率。

为了达到以上的目的，本发明采用如下技术方案，

一种锂电池的化成方法，包含以下步骤：将锂离子的电芯注液后静置、化成，所述化成过程中温度为5-60℃，电芯表面压强为0.3-0.5Mpa，电流为0.01-0.6C区间。

作为优选，所述电芯为磷酸铁锂-石墨、三元-石墨、锰酸锂-石墨、三元复合-石墨、锰酸锂复合-石墨、富锂锰基-石墨、磷酸锰铁锂-石墨、三元-硅碳、锰酸锂-硅碳、三元复合-硅碳、富锂锰基-硅碳、磷酸锰铁锂-硅碳、锰酸锂复合-硅碳体系中的一种。