[發明專利]鋰離子電池及其化成方法

有效

• 申請號: 201310038832.8
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103117412A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 賴桂棠;許晶;王濤;袁陽照;周俊彥;李科;嚴磊;岳治崇;陳興榮
• 申請（專利權）人: 深圳市海太陽實業有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058;H01M10/44
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其是涉及一種鋰離子電池及其化成方法。

背景技術

鋰離子電池具有高工作電壓、高能量密度、體積小、無記憶效應和壽命長等優點，廣泛應用于手機、筆記本電腦、動力電池等領域。

鋰離子電池化成是指鋰離子電池的第一次充電的過程，使之具有電化學活性（鋰離子電池材料激活的過程）。化成是在負極表面形成一層固體電解質界面膜（SEI膜），SEI膜具有固體電解質性質，是電子絕緣體。但這種SEI膜卻是Li⁺的優良導體，Li⁺能夠自由地通過SEI膜。SEI膜的主要成分是Li₂CO₃、LiF、Li₂O、LiOH、ROCO₂Li、ROLi和（ROCO₂Li）₂等。因此SEI膜的形成會消耗Li⁺，降低首次充放電效率。但SEI膜具有有機溶劑不溶的特性，而且有機溶劑分子不能通過SEI膜，能夠有效防止電解液中的有機溶劑分子對電極材料的破壞。SEI膜的質量與化成的工藝具有很大的相關性，如果化成制度不好，就不能形成高品質的SEI膜，對電池的循環壽命和電化學性能具有很大的影響。

化成是鋰離子電池制作的關鍵工序，是獲得良好電化學性能和安全性能的保障。化成的目的是形成高品質的SEI膜，同時激活電極材料，使電池具有電量。現有的化成制度下制作的鋰離子電池循環壽命短、高溫儲存性能差、安全性能差。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種鋰離子電池及其化成方法，延長鋰離子電池循環壽命，提高鋰離子電池的儲存性能和安全性能。

本發明提供了一種鋰離子電池，在0~60oC環境下，通過以下步驟化成：

步驟一、對注液浸潤后的鋰離子電池以電流為X1進行恒流充電，直至電壓達到指定值V1，其中，0.00C<X1≤0.5C；3.8V≤V1≤4.5V；

步驟二、對鋰離子電池以電流為X2進行恒流放電，直至電壓達到指定值V2，其中，0.05C≤X2≤1.0C，2.5V≤V2≤3.0V；

步驟三、對鋰離子電池以電流為X3進行恒流充電，直至電壓達到指定值V1，然后以電壓為V1進行恒壓充電，直至電流達到指定值X1，其中，0.5C≤X3≤5.0C；

步驟四、對鋰離子電池以電流為X3進行恒流放電，直至電壓達到指定值V2；

步驟五、對鋰離子電池以電流為X2進行恒流充電，直至電壓達到指定值V1，然后以電壓為V1進行恒壓充電，直至電流達到指定值X1；

步驟六、對鋰離子電池以電流為X2進行恒流放電，直至電壓達到指定值V2。

優選地，所述鋰離子電池，在步驟一中，電流值X1的范圍為0.01C~0.05C，指定電壓V1的范圍為4.20V~4.35V。

優選地，所述鋰離子電池，在步驟二中，電流值X2的范圍?為0.?1C~0.5C，指定電壓值V2的范圍為2.75V~3.00V。

優選地，所述鋰離子電池，在步驟三中，電流值X3的范圍為1.0C~2.0C。

優選地，所述的鋰離子電池，所述化成步驟在15-45oC的環境下進行。

本發明另提出一種鋰離子電池的化成方法，在0~60oC環境下包括以下步驟：

步驟一、對注液浸潤后的鋰離子電池以電流為X1進行恒流充電，直至電壓達到指定值V1，其中，0.00C<X1≤0.5C；3.8V≤V1≤4.5V；

步驟二、對鋰離子電池以電流為X2進行恒流放電，直至電壓達到指定值V2，其中，0.05C≤X2≤1.0C，2.5V≤V2≤3.0V；

步驟三、對鋰離子電池以電流為X3進行恒流充電，直至電壓達到指定值V1，然后以電壓為V1進行恒壓充電，直至電流達到指定值X1，其中，0.5C≤X3≤5.0C；

步驟四、對鋰離子電池以電流為X3進行恒流放電，直至電壓達到指定值V2；

步驟五、對鋰離子電池以電流為X2進行恒流充電，直至電壓達到指定值V1，然后以電壓為V1進行恒壓充電，直至電流達到指定值X1；

步驟六、對鋰離子電池以電流為X2進行恒流放電，直至電壓達到指定值V2。

優選地，鋰離子電池的化成方法，在步驟一中，電流值X1的范圍為0.01C~0.05C，指定電壓V1的范圍為4.20V~4.35V。