[發明專利]鋰離子電池化成方法及鋰離子電池

在審

• 申請號: 202010378430.2
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN111682272A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 毛霏;呂鑫;黃彬彬;祝媛;劉金成
• 申請（專利權）人: 惠州億緯創能電池有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 梁睦宇

本發明涉及鋰離子電池技術領域，公開了一種鋰離子電池化成方法及鋰離子電池，包括以下步驟：提供完成注入電解液的鋰離子電池半成品，對所述鋰離子電池半成品進行首次靜置操作；對首次靜置后的所述鋰離子電池半成品進行加壓操作，再進行多次充電操作，充電至截止電壓，得到鋰離子電池中間品，其中，所述多次充電操作的充電電流逐次增大，充電電流為0.1C～1.5C，充電次數大于等于3，前后兩次充電操作的電流差值為0.05C～1.0C；對所述鋰離子電池中間品進行二次靜置操作，再進行排氣封裝操作，完成化成操作。采用多次充電進行化成操作，使得SEI膜形成的均勻度及速度靈活可控，有利于形成均一穩定的SEI膜，提高了鋰離子電池成品性能及品質。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，特別是涉及一種鋰離子電池化成方法及鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池具有高能量密度、高工作電壓、長壽命及無記憶效應等特點，被廣泛運用于航空航天、醫療及儲能等領域，隨著近年來，鋰離子電池得到大型化應用的推進，動力鋰離子電池的發展迅速，其制造工藝技術也隨之有了巨大進步，其中，化成是鋰電池生產過程中的重要工序，化成時在負極表面形成一層鈍化層，即固體電解質界面膜，簡稱為SEI膜(solid electrolyte interface)，SEI膜在形成過程中要消耗掉正極的一部分鋰離子，同時，也與電解液發生反應，產生氣體。

目前，傳統工藝一般為：電池注液后，室溫靜置一段時間，再升溫靜置，然后進行化成，化成后常溫靜置，抽氣封口成型，最后分容，傳統化成工藝采用小倍率電流緩慢形成致密的SEI膜，該方法雖然可取，效果良好，但是化成時間較長，設備利用率低，生產周期長，鋰離子電池生產效率低，不利于提速增產。

同時，在鋰離子電池高容高壓實體系下，電解液的浸潤較為困難，容易在化成過程中成膜不均一、不穩定，阻礙化成工序形成SEI膜，同時，電解液浸潤不均勻，導致成膜困難，SEI膜的好壞直接影響到電池的循環壽命、穩定性、自放電性及安全性等電化學性能，對電池影響較大，鋰離子電池化成過程中產生氣體，電池鼓脹，反應界面較差，會影響電池性能。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種能夠操作更加靈活，可以形成更加均一穩定的SEI膜的鋰離子電池化成方法及鋰離子電池，提高了電池倍率放電性能，增加了放電容量，提高循環性能。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種鋰離子電池化成方法，包括以下步驟：

提供完成注入電解液的鋰離子電池半成品，對所述鋰離子電池半成品進行首次靜置操作；

對首次靜置后的所述鋰離子電池半成品進行加壓操作，再進行多次充電操作，充電至截止電壓，得到鋰離子電池中間品，其中，所述多次充電操作的充電電流逐次增大，充電電流為0.1C～1.5C，充電次數大于等于3，前后兩次充電操作的電流差值為0.05C～1.0C；

對所述鋰離子電池中間品進行二次靜置操作，再進行排氣封裝操作，完成化成操作。

在其中一種實施方式，在對所述鋰離子電池半成品進行首次靜置操作中，靜置時間為10h～14h，并控制首次靜置的溫度為43℃～47℃。

在其中一種實施方式，在對首次靜置后的所述鋰離子電池半成品進行加壓操作中，控制加壓壓力為1.15Mpa～1.25Mpa。

在其中一種實施方式，在進行多次充電操作中，控制充電溫度為55℃～65℃。

在其中一種實施方式，在進行多次充電操作中，充電荷電狀態為≤70％，所述截止電壓為3.9V～4.0V。

在其中一種實施方式，所述多次充電操作包括首次充電操作、二次充電操作、三次充電操作及四次充電操作。