[發(fā)明專利]一種鋰離子電池老化方法

有效

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• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN103985911B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰離子電池老化方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池以能量密度高、功率密度高、循環(huán)壽命長、安全性好等優(yōu)點在新能源汽車、電動自行車、儲能等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

在鋰離子電池的生產(chǎn)制造過程中，均設(shè)置了老化步驟，該步驟是指對電池在一定荷電狀態(tài)下進行靜置一段時間，一般發(fā)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(yīng)，達到相對穩(wěn)定的狀態(tài)。鋰離子電池在老化過程中一方面正負極材料繼續(xù)與電解液進行反應(yīng)，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(zhì)界面膜)進行繼續(xù)的修飾和重整，使SEI膜更加致密和均勻，保證電池在后續(xù)的使用過程中發(fā)揮出更加優(yōu)良的性能。另一方面電池在靜置過程中，有一部分副反應(yīng)發(fā)生，產(chǎn)生自放電現(xiàn)象，由于生產(chǎn)過程和材料自身的影響每個電池發(fā)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(guī)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(huán)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(yīng)比較緩慢，SEI膜的形成不夠完整，在后續(xù)的充放電過程中會繼續(xù)有副反應(yīng)的發(fā)生，電池的容量衰減，影響電池的壽命。同時常溫條件下的環(huán)境溫度得不到保證，不同的環(huán)境溫度對電池的內(nèi)阻、自放電會產(chǎn)生差異，導(dǎo)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(chǎn)效率低下，影響大規(guī)模量產(chǎn)。

根據(jù)常規(guī)電池老化方法對電池進行下列老化步驟：將電池在常溫環(huán)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(nèi)阻測試，并且測試電池循環(huán)至第200次的放電容量，得到以下數(shù)據(jù)：內(nèi)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(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠提升電池的性能、節(jié)約老化時間、提高生產(chǎn)效率的鋰離子電池老化方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)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(yù)設(shè)環(huán)境溫度及第一預(yù)設(shè)時間，進行第一階段的靜置；

步驟2：對經(jīng)過第一階段靜置的電池按照第二預(yù)設(shè)環(huán)境溫度及第二預(yù)設(shè)時間，進行第二階段的靜置；

步驟3：對經(jīng)過第二階段靜置的電池按照第三預(yù)設(shè)環(huán)境溫度及第三預(yù)設(shè)時間，進行第三階段的靜置；

步驟4：按照預(yù)定循環(huán)次數(shù)重復(fù)執(zhí)行步驟1至步驟3，直至鋰離子電池老化完畢。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提出的一種鋰離子電池老化方法，克服了常規(guī)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(fā)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(yīng)加速，使界面SEI膜形成得更加致密、均勻和完整，抑制了后續(xù)副反應(yīng)的發(fā)生，使電池具備優(yōu)異的循環(huán)性能；其次該方法在不同環(huán)境溫度下進行靜置老化，使電池在高低溫環(huán)境中進行適應(yīng)，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(chǎn)效率，并且該方法操作簡單，可靠性高。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。

進一步，所述第一預(yù)設(shè)環(huán)境溫度為35℃至50℃。

進一步，所述第一預(yù)設(shè)時間為24小時至48小時。

進一步，所述第二預(yù)設(shè)環(huán)境溫度為15℃至30℃。

進一步，所述第二預(yù)設(shè)時間為24小時至72小時。

進一步，所述第三預(yù)設(shè)環(huán)境溫度為-20℃至0℃。

進一步，所述第三預(yù)設(shè)時間為48小時至72小時。

進一步，所述預(yù)定循環(huán)次數(shù)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(fā)明方法步驟流程圖。

具體實施方式

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

如圖1所示，為本發(fā)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(jīng)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(jīng)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。