[發明專利]一種鋰離子電池老化方法

有效

• 申請號: 201410232827.5
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103985911B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 李炳江;周安平;肖寧;梁群;王立群;吳麗軍;王連邦
• 申請（專利權）人: 江蘇智航新能源有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及鋰電池技術領域，特別涉及一種鋰離子電池老化方法。

背景技術

鋰離子電池以能量密度高、功率密度高、循環壽命長、安全性好等優點在新能源汽車、電動自行車、儲能等領域得到了廣泛應用。

在鋰離子電池的生產制造過程中，均設置了老化步驟，該步驟是指對電池在一定荷電狀態下進行靜置一段時間，一般發生在電池完成首次充電化成后，目的是為了使電池各部分材料充分激活反應，達到相對穩定的狀態。鋰離子電池在老化過程中一方面正負極材料繼續與電解液進行反應，對在電極材料與電解液相界面上化成過程中形成的SEI膜(Solid Electrolyte Interface，固體電解質界面膜)進行繼續的修飾和重整，使SEI膜更加致密和均勻，保證電池在后續的使用過程中發揮出更加優良的性能。另一方面電池在靜置過程中，有一部分副反應發生，產生自放電現象，由于生產過程和材料自身的影響每個電池發生自放電的程度不同，通過老化過程挑選出自放電較大的電池或者不合格的電池，保證電池的一致性和可靠性。

目前常規的鋰離子電池老化方法，是將鋰離子電池在首次充電化成后于常溫環境條件下靜置兩個星期以上時間，該方法在常溫條件下靜置，界面反應比較緩慢，SEI膜的形成不夠完整，在后續的充放電過程中會繼續有副反應的發生，電池的容量衰減，影響電池的壽命。同時常溫條件下的環境溫度得不到保證，不同的環境溫度對電池的內阻、自放電會產生差異，導致挑選出來的電池一致性較差。而且該方法靜置時間較長，生產效率低下，影響大規模量產。

根據常規電池老化方法對電池進行下列老化步驟：將電池在常溫環境下靜置2個星期，對上述老化后的電池進行放電容量測試和內阻測試，并且測試電池循環至第200次的放電容量，得到以下數據：內阻為3.8mΩ，首次放電容量為8.069Ah，第200次放電容量為7.649Ah，第200周容量保持率為94.8％。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠提升電池的性能、節約老化時間、提高生產效率的鋰離子電池老化方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種鋰離子電池老化方法，包括以下步驟：

步驟1：對化成后的電池按照第一預設環境溫度及第一預設時間，進行第一階段的靜置；

步驟2：對經過第一階段靜置的電池按照第二預設環境溫度及第二預設時間，進行第二階段的靜置；

步驟3：對經過第二階段靜置的電池按照第三預設環境溫度及第三預設時間，進行第三階段的靜置；

步驟4：按照預定循環次數重復執行步驟1至步驟3，直至鋰離子電池老化完畢。

本發明的有益效果是：本發明提出的一種鋰離子電池老化方法，克服了常規鋰離子電池老化方法中老化時間較長，老化后電池性能較差等缺點。本發明方法提出的在不同階段的快速老化方法，首先在高溫條件下能使界面反應加速，使界面SEI膜形成得更加致密、均勻和完整，抑制了后續副反應的發生，使電池具備優異的循環性能；其次該方法在不同環境溫度下進行靜置老化，使電池在高低溫環境中進行適應，能挑選出高低溫性能不好的電池，保證了老化后電池的一致性；同時該方法老化時間較短，提高了生產效率，并且該方法操作簡單，可靠性高。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述第一預設環境溫度為35℃至50℃。

進一步，所述第一預設時間為24小時至48小時。

進一步，所述第二預設環境溫度為15℃至30℃。

進一步，所述第二預設時間為24小時至72小時。

進一步，所述第三預設環境溫度為-20℃至0℃。

進一步，所述第三預設時間為48小時至72小時。

進一步，所述預定循環次數為1次至2次。

進一步，所述鋰離子電池為方形鋁殼磷酸鐵鋰電池。

附圖說明

圖1為本發明方法步驟流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

如圖1所示，為本發明方法步驟流程圖。

實施例1

步驟1：對化成后的電池進行第一階段的靜置，即在40℃中靜置24h；

步驟2：對經過第一階段靜置的電池進行第二階段的靜置，即在25℃中靜置72h；

步驟3：對經過第二階段靜置的電池進行第三階段的靜置，即在-10℃中靜置48h，鋰離子電池老化完畢。