[發(fā)明專利]一種具有鎳鈷錳酸鋰正極的鋰離子電池的化成方法

有效

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• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110707389B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢起;許明發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 泰州納新新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/583;H01M10/0525
• 代理公司: 北京天盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 解敬文;施艷榮

本發(fā)明提供了一種具有鎳鈷錳酸鋰正極的鋰離子電池的化成方法，本發(fā)明的方法包括對碳負極的預嵌鋰化成步驟a，以及組裝電池后對鋰離子電池的化成步驟b，通過本發(fā)明的化成步驟，能夠提高正負極之間遷移鋰的數(shù)量，并且能夠補償形成SEI膜損失的鋰離子的量，從而提高電池的倍率性能；并且，通過本發(fā)明的化成步驟b，通過對于化成工藝的控制，能夠形成穩(wěn)定的SEI膜，從而提高鋰離子電池的循環(huán)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有鎳鈷錳酸鋰正極的鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有鎳鈷錳酸鋰正極的鋰離子電池的化成方法。

背景技術(shù)

具有鎳鈷錳酸鋰正極的鋰離子電池的能量密度高，充放電平臺較高，具有較高的功率密度，是動力型鋰離子電池的主要材料之一。而具有鎳鈷錳酸鋰正極的鋰離子電池化成工藝是具有鎳鈷錳酸鋰正極的鋰離子電池生產(chǎn)中很重要的工序，在化成時，電解液中溶劑和鋰鹽會在電極表面生成SEI界面膜，該界面膜可以阻止溶劑與活性材料的副反應，提高電池的壽命。但是化成過程中會導致溶液中鋰離子的損失，并且鎳鈷錳酸鋰這種材料本身的屬性導致其無法將全部的鋰離子釋放，隨著充放電的進行，其能量損失較大，循環(huán)壽命保持率有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種具有鎳鈷錳酸鋰正極的鋰離子電池的化成方法，本發(fā)明的方法包括對碳負極的預嵌鋰化成步驟a，以及組裝電池后對鋰離子電池的化成步驟b，通過本發(fā)明的化成步驟，能夠提高正負極之間遷移鋰的數(shù)量，并且能夠補償形成SEI膜損失的鋰離子的量，從而提高電池的倍率性能；并且，通過本發(fā)明的化成步驟b，通過對于化成工藝的控制，能夠形成穩(wěn)定的SEI膜，從而提高鋰離子電池的循環(huán)性。

具體的方案如下：

一種具有鎳鈷錳酸鋰正極的鋰離子電池的化成方法，所述鎳鈷錳酸鋰為LiNi_0.3Co_0.3Mn_0.4O₂，其特征在于所述化成方法包括對石墨負極的預嵌鋰化成步驟a，以及組裝電池后對鋰離子電池的化成步驟b：

化成步驟a：

1)、以石墨電極為正極，金屬鋰電極為負極，置于電解液中，組成預嵌鋰電池；

2)、對電池進行脈沖放電，放電電壓至0.08V截止，所述脈沖放電為 0.1-0.5C的脈沖電流，放電時間為60-300秒，間隔2-5秒；

3)、靜置；

4)、對電池進行恒壓充電，充電電壓為3V，當充電電流低于0.01C時停止；

5)、再次對電池進行脈沖放電，放電電壓至0.08V截止，得到預充鋰的石墨負極，所述脈沖放電為0.1-0.5C的脈沖電流，放電時間為60-300秒，間隔 2-5秒；

化成步驟b：

1)將所述鎳鈷錳酸鋰正極與步驟a得到的預充鋰石墨負極組裝為電池，注入電解液a；

2)以0.05-0.2C的電流放電至放電截止電壓；

3)以0.01-0.02C的電流繼續(xù)放電至第一電位處，所述第一電位低于所述放電截止電壓；

4)靜置，測量電池開路電壓，若開路電壓高于所述第一電位，則轉(zhuǎn)為步驟3，若否，則進行步驟5；

5)以0.01-0.02C的電流充電，至電池電壓為放電截止電壓，注入電解液b；

6)以0.05-0.1C的電流充電，至電池電壓為第二電位；然后以第二電位恒壓充電，至所述充電電流低于0.01C，注入電解液c；

7)以0.05-0.1C的電流充電至充電截止電壓，然后在充電截止電壓和第二電位之間進行脈沖充放電循環(huán)；

8)靜置；