[發明專利]一種鋰離子電池的負壓化成方法

在審

• 申請號: 201710822400.4
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107634268A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 李嚴;徐林;李鵬;李萌萌;趙家昊;張巖
• 申請（專利權）人: 中航鋰電（洛陽）有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明屬于鋰離子電池領域，具體涉及一種鋰離子電池的負壓化成方法。

背景技術

鋰離子電池在生產過程中容易出現鼓殼、電池容量離散性偏大等質量問題。產生以上問題的一個重要原因在于，首次化成生成SEI膜的充電過程中產生發生電化學還原反應產生氣體。導致電池的鼓脹、電解液的外溢，導致電池內部的正、負極片和隔膜接觸不緊密，影響了化成效果及電池性能。為了排出電池內部產生的氣體，常見的做法為：

1、采用常規化成工藝方法即化成結束再對電池進行抽真空處理，此過程采用小電流充電，電池化成結束后再抽真空處理，化成時間長，工序多，生產周期長，且僅是將電池內部剩余的氣體抽出，對電池化成效果沒有作用。

2、采用常壓開口化成的方式，存在電解液的外溢及發揮，造成電池外觀腐蝕及車間環境的惡化，開口化成需要在無水環境中進行，一般通過建干燥房控制環境解決該問題，往往需要較大的資金投入。

3、采用恒壓負壓化成的方式。例如公布號為101908647、名稱為《鋰離子電池的負壓化成方法及其電池》的中國專利，控制電池在一定負壓值的真空度范圍內、以設定的電流范圍進行充電，充電結束后恢復常壓，該負壓化成方法存在電解液外溢，抽氣不徹底導致電池極片產生黑斑，對電芯結構和裝配方式要求較高，工藝適應性較差等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋰離子電池的負壓化成方法，用于解決現有負壓化成技術抽氣不徹底導致電池極片產生黑斑的問題。

為解決上述技術問題，本發明提出一種鋰離子電池的負壓化成方法，包括以下步驟：

(1)至少設定兩組參數值，每組參數值包括負壓值、充電倍率、設定時間、泄壓的壓力和循環次數；每組參數值之間的負壓值和/或充電倍率不同；

(2)控制鋰離子電池根據設定的參數值的組別順序，依次按照每一組參數值中的相應參數，在相應的負壓值下以相應的充電倍率進行充電，達到相應的設定時間后將鋰離子電池泄壓至相應的壓力，相應的循環次數至少為一次。

按照所述負壓值和/或充電倍率從小到大設定所述參數值的組別順序。

當按照負壓值從小到大設定所述參數值的組別順序時，對于參數值中負壓值相等的組別，按照充電倍率從小到大設定負壓值相等的參數值的組別順序。

當按照充電倍率從小到大設定所述參數值的組別順序時，對于參數值中充電倍率相等的組別，按照負壓值從小到大設定充電倍率相等的參數值的組別順序。

步驟(2)所述組別順序中的最后一組參數值的設定時間為兩個時間段，第一個時間段是在相應的負壓值下以相應的充電倍率對鋰離子電池恒流充電至設定電壓值的時間，第二個時間段是以所述設定電壓值對鋰離子電池恒壓充電至設定的電流范圍的時間。

設定電壓值的范圍為3.6～4.5V，設定的電流范圍為0.01～0.05C。

所述參數值為五組，

第一組參數值的范圍為：負壓值的范圍為-30～-80Kpa、充電倍率的范圍為0.01～0.1C、設定時間的范圍為30～60min、泄壓的壓力的范圍為0～-10Kpa，循環次數為1～6次；

第二組參數值的范圍為：負壓值的范圍為-50～-90Kpa、充電倍率的范圍為0.05～0.2C、設定時間的范圍為30～60min、泄壓的壓力的范圍為0～-10Kpa，循環次數為1～6次；

第三組參數值的范圍為：負壓值的范圍為-50～-90Kpa、充電倍率的范圍為0.1～0.3C、設定時間的范圍為5～30min、泄壓的壓力的范圍為0～-30Kpa，循環次數為1～6次；

第四組參數值的范圍為：負壓值的范圍為-50～-90Kpa、充電倍率的范圍為0.2～0.5C、設定時間的范圍為5～30min、泄壓的壓力的范圍為0～-30Kpa，循環次數為1～6次；

第五組參數值的范圍為：負壓值的范圍為-80～-90Kpa、充電倍率的范圍為0.3～0.8C、泄壓的壓力的范圍為0～10Kpa。

本發明的有益效果是：

本發明通過設置多組參數值，并按照設定的組別順序，依次對鋰電池在相應的負壓值下以相應的充電倍率進行充電，達到相應的設定時間后將鋰離子電池泄壓至相應的壓力，相應的循環次數至少為一次，電池經過至少兩次的充電、泄壓，保證了將電池中的所有氣體全部排出，杜絕電池內氣體殘留，避免電池電極產生黑斑、花斑，及造成電解液外溢。