[發明專利]一種動力型鋰離子電池的分容方法

在審

• 申請號: 201810251289.2
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108539277A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 朱慶俊;姚汪兵
• 申請（專利權）人: 南京國軒電池有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 王麗麗;金凱

本發明涉及一種動力型鋰離子電池的分容方法，按步驟依次包括第一恒流充電階段、充放電循環階段，第二恒流充電階段、恒流放電階段，其中所述第一恒流充電階段的充電電流為0.1C～0.7C，第二恒流充電階段的充電電流為0.5～0.8C，截止電壓為3.65V，截止電流為0.02C，所述恒流放電階段的放電電流為0.5～0.8C。本發明所述的動力型鋰離子電池的分容方法耗時短，工藝簡單，可以在有限的時間內盡可能的穩定在化成時期形成的SEI膜，經過本發明所述的分容工藝分容的電池，在放電容量與容量保持率上與原分容工藝制得的電池相差不大。因此，采用該分容方法在不損失電池性能的前提下，有效的提高了生產產能。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池生產制造領域，具體涉及一種動力型鋰離子電池的分容方法。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展，作為不可再生能源的化石燃料消耗量不斷增加，給環境帶來嚴重影響，使得世界各國致力于新能源和相關技術的科研開發。其中，二次電池高效、清潔無污染，將其作為內燃機車輛的動力或者輔助電源，可以有效的降低燃料的消耗。相比于傳統的鉛蓄電池和鎳金屬氫電池，鋰離子電池在循環壽命、能量密度、功率密度和環境友好性能上優勢明顯。雖然，在能量密度上與燃料電池有一定差距，但是燃料電池高昂的制造成本以及復雜的生產工藝使其實現商業化難度很大。因此，鋰離子電池是未來電動汽車以及混合動力電池的理想動力電源。

以磷酸亞鐵鋰為正極材料，石墨作為負極材料的動力型鋰離子電池，雖然在能量密度和循環壽命上不如以三元材料（Ni，Mn和Co）為正極的鋰離子電池，但是其安全性能、原料成本、制造工藝成熟度上優勢明顯。因此，憑借其較高的性價比，磷酸亞鐵鋰為正極材料的鋰離子電池會在鋰離子電池市場中占據不可動搖的地位。一般，經過化成工序的鋰離子電池的荷電狀態（SOC）為28%，需要在分容工序充滿電后進行數次的充放電循環。分容工序的目的在于：使得在化成期間負極石墨表面生成的固態電解質膜更加穩定（SEI），并且以分容工序中電池的放電容量作為PACK包裝的標準。通常，這一過程需要進行數次的充放電循環，在工序時間和能耗上要高于化成工序，在整個鋰離子生產制造期間的成本占比較高。因此，在分容工序的滿放電之前，進行數次的淺放淺充循環，不僅有利于SEI膜的穩定，更可以縮短分容工序所消耗的時間，降低能耗的同時可以提高產能。

目前采用的分容方法耗時約8h，采用兩步深充深放，不利于在高荷電狀態下生成更多的穩定致密的有機鋰化合物（ROCO2Li）。

發明內容

本發明的目的在于提供一種動力型鋰離子電池的分容方法，分容時間可縮短2-3h，不僅可以提高產能,同時也可以提高電池的循環性能。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種動力型鋰離子電池的分容方法，按步驟依次包括第一恒流充電階段、充放電循環階段，第二恒流充電階段、恒流放電階段，其中所述第一恒流充電階段的充電電流為0.1C～0.7C，第二恒流充電階段的充電電流為0.5～0.8C，截止電壓為3.65V，截止電流為0.02C，所述恒流放電階段的放電電流為0.5～0.8C。

進一步的，所述第一充電階段的截止電壓為3.65V，截止電流為0.02C。

進一步的，所述充放電循環階段的充放電電流為0.3～0.8C，充放電次數為2～5次，充電和放電期間的限制時間均為10min～40min。

進一步的，所述第一充電階段的限制時間為60～180min。

進一步的，所述恒流放電階段的截止電流為2.0～2.5V，時間限制為110～130min。

進一步的，所述第二恒流充電階段的限制時間為30～60min。

進一步的，所述動力型鋰離子電池的正極材料為磷酸亞鐵鋰，負極材料為人造石墨。