[發明專利]一種鋰離子二次電池的化成方法

有效

• 申請號: 200610141041.8
• 申請日: 2006-09-28
• 公開（公告）號: CN101154746A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 黃玉元;張才毓
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38;H01M10/40;H01M10/44
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;魏振華

技術領域

本發明是關于一種電池的化成方法，更具體的說，是關于一種鋰離子二次電池的化成方法。

背景技術

電池在使用前都必須進行化成，以便激活電池正、負極的活性物質，從而使電池達到充放電的最佳狀態。電池的化成一般指對電池進行首次充電，所述化成一般為開口化成，所述化成方法為在常溫下對電池進行連續恒流或恒流恒壓充電。如CN1412880A公開了一種二次鋰離子電池開口正壓化成方法，該化成方法包括將已注入電解液并經陳化的電池，用膠紙將注液孔封住，放到充放電柜上，以0.001-1C的小電流恒流充電，再以0.05-10C的大電流恒流充電，然后在30-80℃陳化0.5-160小時。

除了上述對電池進行化成的充電方法以外，現有技術中還包括一些在電池的使用過程中對電池進行充電的方法，如CN1141751C公開了一種用于鉛酸電池、鎳氫蓄電池、鎘鎳蓄電池和鋰離子蓄電池的快速充電方法，該方法包括先對電池以恒大電流和恒小電流周期性變化脈沖充電，到達G點電壓值后再對電池進行恒電壓直流電與恒小電流周期性脈沖充電，所述恒大電流的電流值為1-4C，持續時間為1-300秒，恒小電流的電流值為0.01-0.2C，持續時間為1-60秒；所述恒壓脈沖充電的電壓值為低于G點電壓值0.01-1伏，持續時間為1-300秒，恒小電流的電流值為0.01-0.2C，持續時間為1-60秒。雖然上述方法能夠在充電過程中降低或消除極化，減少電池的析氣量，能夠達到快速充電的目的，但是，在將上述或類似用于電池使用過程中的充電方法用于電池的化成，也就是電池的首次充電中后發現，充電的效果并不理想，電池的循環性能較差，甚至會對電池造成損傷，無法達到電池的使用要求。

發明內容

本發明的目的是為了克服采用現有的化成方法使制得的電池循環性能差的缺點而提供一種能夠使電池具有良好循環性能的鋰離子二次電池化成方法。

本發明提供了一種鋰離子二次電池的化成方法，該方法包括在鋰離子二次電池的化成溫度下，對電池進行充電，所述充電包括依次對電池進行恒電流充電和脈沖充電，所述脈沖充電的方法包括將電池以恒電流進行脈沖充電，其中，所述恒電流脈沖充電為先恒電流充電，停止充電，再恒電流充電，停止充電，如此循環直至電壓為3.5-4.25伏，所述恒電流脈沖充電的充電電流為0.01-2C。

本發明的化成方法能夠有效控制化成過程中存在的極化問題，減少化成過程中的析氣量，有效減輕化成過程中的電池氣脹問題，因此，本發明的方法能夠使鋰離子電池在化成過程中分解而消耗的電解液的量減少。此外，本發明的方法還利于在電極表面形成均勻穩定的SEI膜，從而大大提高了電池的容量維持率，改善了電池的循環性能。

具體實施方式

本發明所述的方法為在鋰離子二次電池的化成溫度下，對電池進行充電，所述充電包括依次對電池進行恒電流充電和脈沖充電，所述脈沖充電的方法包括將電池以恒電流進行脈沖充電，其中，所述恒電流脈沖充電的方法為先恒電流充電，停止充電，再恒電流充電，停止充電，如此循環直至電壓為3.5-4.25伏，優選為3.7-4.2伏；所述恒電流脈沖充電的充電電流為0.01-2C，優選為0.01-1C。本發明的發明人意外的發現，在先對電池進行恒小電流充電后再將電池以0.01-2C，優選為0.01-1C的小電流進行恒流脈沖充電后，電池的容量維持率有顯著提高，電池的循環性能因此得到改善。

在所述恒電流脈沖充電過程中，各恒電流充電階段的充電電流可以相同也可以不同，在恒電流脈沖充電的各階段采用不同的電流充電能夠動態的控制化成過程中電流的強度，使得SEI膜的各個形成階段都在最合適的充電電流下充電，形成的SEI膜也比較均一穩定；同時在各個化成階段脫嵌鋰離子的反應不同，形成的濃差極化也不同，針對不同的濃差極化情況，采用不同的充電電流，可以有效的減小化成過程中形成的濃差極化，因此，優選情況下，在以恒電流進行脈沖充電的過程中，各恒電流充電階段的充電電流不同。此外，在恒電流脈沖充電階段，由于受濃差極化的影響，在剛進入脈沖充電階段時，極化不是特別嚴重，因此可以采用稍大的電流，隨著化成過程的進行，濃差極化的影響明顯增大，因此，為了減小濃差極化，就需要緩慢減小充電電流，因此，優選情況下，在以恒電流進行脈沖充電的過程中，各恒電流充電階段的充電電流逐漸遞減，即后一充電階段的充電電流低于前一充電階段的充電電流，二者的差值可以為0.001-1C，優選為0.001-0.2C。