[發明專利]一種鋰離子電池的化成方法

在審

• 申請號: 201711139363.3
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN109802182A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 蘇廣州;詹世英;馬美品;李海軍;蔡惠群
• 申請（專利權）人: 銀隆新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果;侯峰

本發明公開了一種鋰離子電池的化成方法，該方法具體通過以下步驟實現：1)在T1下，采用I1對注液靜置后的電芯恒流充電t1，獲得第一預成品電芯；2)采用I2對上述第一預成品電芯恒流充電t2，獲得第二預成品電芯；3)對上述第二預成品電芯進行真空抽氣封裝，獲得第三預成品電芯；4)采用I3對上述第三預成品電芯恒流充電至U1，獲得第四預成品電芯；5)對上述第四預成品電芯進行老化和封裝，獲得化成后的鋰離子電池。本發明通過先對注液靜置后的電芯進行小電流預充電，后進行大電流預充電和真空抽氣封裝，再進行大電流預充電，有效的防止了正、負極片之間存留氣體阻礙正、負極之間的離子導電，導致充電不均勻、充電效率低的問題。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池制造技術領域，具體涉及一種鋰離子電池的化成方法。

背景技術

鋰離子電池的化成步驟是電池制造的重要工序，關系到電池的容量高低、循環壽命長短、高溫存貯等方面的性能；對鋰電池進行預充電即首次充電，在負極表面形成一種固體電解質界面或稱SEI(Solid Electrolyte Interface)膜的過程，也稱為化成工序；在負極形成SEI膜的同時，伴隨副反應氣體產生，若化成工序氣體量大而不能及時排除，產生的氣體會充斥于電芯的各層之間，致使鋰離子傳輸通道減少，會使化成不充分，進而嚴重影響電芯的電性能及安全性能。特別是軟包圓柱鋰離子電池，由于其在卷繞時的張力較大，在化成過程中在沒有外力的條件下，產生的氣體可能不能完全從極片層中脫離出來。

為了獲得較好的SEI膜，傳統化成是采用小電流充電，但生產效率極其低下；對于方形電池，現有技術中也公開了一些技術方案來縮短化成時間，例如通過在電芯表面的施加一定大小的壓力，再引入兩步預充電來加速產生副反應氣體；但此工藝未克服大電流充電導致的極化問題，充電效果并不理想，電芯循環及存貯性能相對較差。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種鋰離子電池的化成方法，解決了現有技術中電池化成不充分、充電效果不理想、電池循環及存貯性能相對較差的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：一種鋰離子電池的化成方法，該方法具體通過以下步驟實現：

步驟1，在第一預設溫度T1下，采用第一預設電流I1對注液靜置后的電芯恒流充電第一預設時間t1，獲得第一預成品電芯；

步驟2，在所述第一預設溫度T1下，采用第二預設電流I2對所述步驟1獲得的第一預成品電芯恒流充電第二預設時間t2，獲得第二預成品電芯；

步驟3，對所述步驟2獲得的第二預成品電芯進行真空抽氣封裝，獲得第三預成品電芯；

步驟4，在所述第一預設溫度T1下，采用第三預設電流I3對所述步驟3獲得的第三預成品電芯恒流充電至第一截止電壓U1，獲得第四預成品電芯；

步驟5，對所述步驟4獲得的第四預成品電芯進行老化和封裝，獲得化成后的鋰離子電池。

優選地，所述步驟1中，所述注液靜置后的電芯的具體制備方法為：

步驟1.1，以鈷酸鋰為正極活性材料、石墨為負極活性材料，分別制備正負極極片，獲得正極極片和負極極片；

步驟1.2，將隔離膜和所述步驟1.1獲得的正極極片和負極極片通過卷繞制成裸電芯，再將所述裸電芯裝入留有氣囊的包裝殼中，獲得未注入電解液的電芯；

步驟1.3，向所述步驟1.2獲得的未注入電解液的電芯中注入電解液并進行一次封裝，再擱置10～16h，獲得注液靜置后的電芯。

優選地，所述步驟1中，所述T1為20～30℃，所述I1為0.02～0.08C，所述t1為20～50min。

優選地，所述步驟2中，所述I2為0.2～0.5C，所述t2為20～60min。