[发明专利]锂离子电池的化成方法

说明书

本发明属于锂电池领域，具体涉及一种锂离子电池的化成方法,第一步，使用碾压或者蒸镀的方法将锂金属包覆于锂离子电池负极上形成复合负极;第二步，在预化成阶段采用浅充浅放的充放电制式；第三步，采用满充满放的充放电制式对锂离子电池进行化成，完成锂离子电池活化。本申请在锂离子电池预化成阶段采用浅充浅放的充放电制式，采用小电流对电池充电至非满电电压对负极进行嵌锂反应，然后采用小电流放电对负极进行脱锂反应，以此活化负极上包覆的锂金属，使负极上包覆的锂金属电解并嵌入正极，避免满充满放及较大电流充放电化成制式造成负极的析锂现象，实现锂金属在负极上的高效利用。

技术领域

本发明属于锂电池领域，具体涉及一种锂离子电池的化成方法。

背景技术

随着消费电子、储能和新能源汽车领域技术的不断发展，对作为常规能量存储装置的锂离子电池能量密度的要求越来越高。

硅负极材料作为高能量密度锂离子电池负极的技术方案之一，具有较高的理论克容量的硅基材料，作为提升锂离子电池能量密度的方案倍受关注。在硅负极材料体系中，氧化亚硅负极材料的综合性能较好，理论比容量为1964mAh/g，但是，业内对此类材料的研究表明，该类材料的首次效率较低（65%-85%）。无论是石墨负极或是硅负极材料，形成SEI膜都需要消耗一部分来自正极的锂离子，影响正极材料的容量发挥。

金属锂的理论比容量为3860mAh/g，所以，金属锂负极在业内被认为是高能量密度电池的最终解决方案，锂金属作为锂离子电池的负极具有天然的优势，既可作为负极，亦可通过对负极进行容量补充的方式，补偿电池充放电过程中造成的不可逆的锂的损失。

锂金属负极在锂离子电池中应用时，其高反应活性会造成锂离子电池性能的不可逆损失，另外，锂金属在负极表面上的沉积导致锂离子传输通道的堵塞，从而导致更严重的析锂现象发生。所以，如何使负极表面多余的锂金属全部消耗，提升锂金属使用效率，同时防止锂金属的负面效应，亟需发展一种有效的锂离子电池预化成/化成方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种锂离子电池的化成方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种锂离子电池的化成方法，步骤如下：

第一步，使用碾压或者蒸镀的方法将锂金属包覆于锂离子电池负极上形成复合负极，采用所述的复合负极组装成锂离子电池；

第二步，在预化成阶段采用浅充浅放的充放电制式，采用小电流对电池充电至非满电电压对电池负极进行嵌锂反应，然后采用小电流放电对电池负极进行脱锂反应，以此活化电池负极上包覆的锂金属，使负极上包覆的锂金属电解并嵌入电池正极；

第三步，采用满充满放的充放电制式对锂离子电池进行化成，完成锂离子电池活化。

第一步中，所述碾压或者蒸镀的方法包覆于锂离子电池负极片上的锂金属层厚度为10nm-20μm。

第二步中，所述浅充浅放的充放电制式，充电量不小于负极上锂金属转化为锂离子的电量，同时充电量小于锂离子电池正极的充电容量。

第二步中，所述浅充浅放的充放电制式，充放电电流不大于0.1C。

第二步中，所述浅充浅放的充放电制式循环次数为n次，n≥1。

第二步中，所述浅充浅放的充放电制式循环次数为3-5次。

第二步中，所述浅充浅放的充放电制式循环次数为3次。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：