[發明專利]一種軟包裝鋰離子二次電池的化成工藝

無效

• 申請號: 200910181436.4
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN101615696A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 王青;魏廷權;錢群程;袁春剛;吳麗軍
• 申請（專利權）人: 江蘇富朗特新能源有限公司
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38;H01M10/44
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本發明屬于鋰離子電池領域，具體涉及一種軟包裝鋰離子二次電池的化成工藝。

背景技術

目前的鋰離子二次電池多用于手機、筆記本電腦、藍牙耳機等一些小型化的移動用電設備。隨著鋰離子電池技術的不斷成熟，成本不斷降低，人們逐漸認識到鋰離子電池應該具有更加廣泛的應用領域。

隨著世界能源問題的日益緊迫，將鋰離子電池用于備用電源上，是未來鋰離子電池重要的應用方向之一。目前的鋰離子電池多為全密封結構，這種結構決定了電池在使用過程中不能有明顯的析氣現象發生，否則密封結構一旦破壞，電池將會迅速失效。當鋰離子電池作為備用電源使用的時候，為了在外電網斷電的情況下電池系統能夠提供盡量多的電能，因此電池在絕大多數時候往往是處于浮充狀態的，也就是說電池大多數時候處于電壓較高的狀態。鋰離子電池的電解液通常為有機非水體系的，其分解電壓一般認為在4.5V(vs.Li)，如果電解液體系中存在少量雜質時，將會加速電液的分解。而電液分解就會產生氣體，導致軟包裝電池發軟甚至鼓脹破裂，電池失效。

長期處于浮充狀態的電池，內部正極、電液往往一直處于較高的電位，極容易發生氧化反應。對于后備式鋰離子電池而言，單體電池浮充電壓往往在4.2V，雖然電解液的分解電壓一般標示為4.25V或4.5V，但長期處于4V以上的高電壓下，電液仍然會部分分解，影響電池性能。

化成工藝在電池制作過程中非常重要，它決定了電極活性物質是否能完全活化，正負極表面成膜情況是否良好等等，電解液中水分或其它雜質能否最大化的分解掉。通常化成工藝的充電上限電壓不超過4.2V，但是本發明提出一種新型的上限電壓為4.25-4.5V的化成方式，實施簡單，能顯著性提高電池循環性能和浮充性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型的鋰離子二次電池的化成工藝，該工藝增強鋰離子二次電池的循環性能和浮充充電能力，提高電池在長期處于浮充狀態時的安全性、穩定性。

本發明目的是通過以下方式實施的：

一種軟包裝鋰離子二次電池的化成工藝，其特征在于將裝配好的電池采用多步恒電流充電、恒電壓充電和恒電流放電，然后再對軟包裝鋰離子電池進行恒電流充放電循環；其中，多步恒電流充電上限電壓、恒電壓充電和充放電循環的上限電壓為4.25-4.5V。

所述的多步恒流充電為：0.01C充電至A₁V，靜置10min，0.02c充電至A₂V，靜置10min，0.10C充電至A₃V，靜置10min，0.20C充電至A₄V，靜置10min，0.3C充電至A₅V；其中，1.5≤A₁≤A₂≤A₃≤A₄≤3.8，A₅的值為4.25-4.5。

所述的恒電壓充電方式為：4.25-4.5V恒電壓充電，直至充電電流小于0.05C。

所述的恒電流放電為恒電壓充電結束后靜置10min，以電流0.333C進行放電至2.5-3.0V。

在恒電流放電后靜置10min，再進行充放電循環，充電起始電壓為：2.5-3.0V，充電終了電壓為：4.25-4.5V，轉恒壓充電至電流小于0.05C；靜置10min，恒電流放電，以0.05C放電至2.5-3.0V。

在化成時也可先將裝配好的電池進行抽氣，抽氣壓力可在-0.8～-0.15MPa范圍。

本發明提供了一種鋰離子二次電池的化成新工藝，適用于采用錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰作為正極材料的離子電池。

本發明具體方法可以如下所述：

1.將經過充分干燥的包含正負極極片、隔膜、極耳等在內的電芯，用鋁塑復合膜封好，只留一根里外連同的1.5左右的PP管，管口用橡膠帽蓋上密封。

2.通過PP管，根據具體工藝向電池中注入一定量的電解液，電池靜置24-48小時。

3.將電池轉移至充放電化成設備上，電池的PP管接上抽氣機，設定抽氣壓力為-0.8～-0.15MPa(真空表壓力)。