[發(fā)明專利]三元鋰離子電池化成工藝與三元鋰離子電池及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201711429217.4 | 申請(qǐng)日： | 2017-12-25 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108172919B | 公開（公告）日： | 2020-06-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 蘇凱;喬喬;陳艷明 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 北京國(guó)能電池科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M10/44 | 分類號(hào)： | H01M10/44;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371 | 代理人： | 李進(jìn) |
| 地址： | 102400 北京市房*** | 國(guó)省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說(shuō)明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 三元 鋰離子電池 化成 工藝 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種三元鋰離子電池化成工藝與三元鋰離子電池及其制備方法，涉及鋰離子電池領(lǐng)域，該三元鋰離子電池化成工藝，在0.01～0.1C充電電流范圍內(nèi)，以階梯分段充電方式對(duì)三元鋰離子電池進(jìn)行充電，以完成對(duì)三元鋰離子電池的化成處理。利用該化成工藝能夠緩解利用現(xiàn)有化成工藝得到的三元鋰離子電池容量不穩(wěn)定，且容量分散性較大，低容量電池比例較大的技術(shù)問題，達(dá)到提高電池容量的目的。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種三元鋰離子電池化成工藝與三元鋰離子電池及其制備方法。
背景技術(shù)
鋰電池的化成主要有兩個(gè)方面的作用：一是使電池中活性物質(zhì)借助于第一次充電轉(zhuǎn)化成具有正常電化學(xué)作用的物質(zhì)；二是使在電極固體相界面與電解液液相界面之間形成一個(gè)固體質(zhì)界面(Solid Electrolyte Interface膜，簡(jiǎn)稱SEI膜)，電解液中有有機(jī)物，鋰離子會(huì)與之形成溶劑化大分子，若沒有這個(gè)SEI膜，鋰離子形成的溶劑化大分子，這個(gè)大分子比鋰離子外形大，會(huì)嵌入碳負(fù)極層中，頻繁嵌入或脫出，很容易導(dǎo)致碳層塌陷，電池容量降低。而SEI膜的形成，可阻止大分子的進(jìn)入，只讓鋰離子進(jìn)入或讓溶劑化大分子中的鋰離子分離出來(lái)，嵌入碳分層中。
負(fù)極表面的SEI膜在鋰電池的電化學(xué)反應(yīng)中，對(duì)于電池的穩(wěn)定性扮演著重要的角色。因此電池制造商除將材料及制造過(guò)程列為機(jī)密外，化成條件也被列為各公司制造電池的重要機(jī)密。
目前，對(duì)于三元鋰電池主要采用兩步法進(jìn)行化成處理，即先在低充電電流(例如0.03C)下充電10h，然后再在高充電電流(例如1C)下充電7h，利用該方法對(duì)三元鋰電池進(jìn)行化成后，針對(duì)同一工藝調(diào)下下生產(chǎn)的電池的容量數(shù)據(jù)很不穩(wěn)定，且容量分散性較大，低容量電池的比例常會(huì)達(dá)到30％左右。
有鑒于此，特提出本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一種三元鋰離子電池化成工藝，以緩解利用現(xiàn)有化成工藝得到的三元鋰離子電池容量不穩(wěn)定，且容量分散性較大，低容量電池比例較大的技術(shù)問題。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種三元鋰離子電池的制備方法，利用該制備方法得到的三元鋰離子電池的容量更穩(wěn)定，且同批電池中容量數(shù)據(jù)集中，低容量電池的比例較低。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
一種三元鋰離子電池化成工藝，在0.01～0.1C充電電流范圍內(nèi)，以階梯分段充電方式對(duì)三元鋰離子電池進(jìn)行充電，以完成對(duì)三元鋰離子電池的化成處理。
進(jìn)一步的，在0.01～0.07C充電電流范圍內(nèi)，以階梯分段充電方式對(duì)三元鋰離子電池進(jìn)行充電，以完成對(duì)三元鋰離子電池的化成處理。
進(jìn)一步的，階梯分段充電方式的段數(shù)不少于四個(gè)。
進(jìn)一步的，階梯分段充電方式的段數(shù)為4～10個(gè)。
進(jìn)一步的，先在0.01～0.02C的充電電流下充電50～70min，完后三元鋰離子電池充電量的1％～2％；然后在0.02～0.04C下充電100～150min，完后三元鋰離子電池充電量的3％～5％；之后再在0.04～0.06C下充電160～200min，完后三元鋰離子電池充電量的8％～10％；最后再在0.06～0.1C下充電500～600min，完后三元鋰離子電池充電量的42％～48％；以完成對(duì)三元鋰離子電池的化成處理。
進(jìn)一步的，以間隔0.01C的梯度增長(zhǎng)方式對(duì)三元鋰離子電池進(jìn)行充電，每個(gè)充電電流下的充電時(shí)間以50～70min增加。
進(jìn)一步的，充電過(guò)程中的截止電壓為3.7～4.0V。
進(jìn)一步的，化成溫度為25～45℃。
一種三元鋰離子電池的制備方法，包括上述三元鋰離子電池化成工藝。
一種三元鋰離子電池，利用上述制備方法得到。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于北京國(guó)能電池科技有限公司，未經(jīng)北京國(guó)能電池科技有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201711429217.4/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來(lái)源鉆瓜專利網(wǎng)。
