[發明專利]一種改善鋰離子電池化成界面的方法

在審

• 申請號: 202110382313.8
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113097667A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 王俊濤;潘峰
• 申請（專利權）人: 蕪湖天弋能源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/609
• 分類號: H01M50/609;H01M50/618;H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 蔣兵魁

本發明提供一種應用于鋰離子技術領域的改善鋰離子電池化成界面的方法，所述的改善鋰離子電池化成界面的方法的工藝步驟為：鋰離子電池的電芯經過真空烘烤后，進行一次注液，一次注液過程中同時抽真空；一次注液后進行化成高溫前靜置；高溫前靜置結束后，進行一次夾具化成；再靜置一段時間，進行二次夾具化成，兩次夾具化成的夾具力相同但充電電流不同；二次夾具化成結束后，再進行化成后高溫靜置，經過化成后高溫靜置后，形成高質量的SE I膜，改善鋰離子電池化成界面，本發明所述的方法，步驟簡單，提高化成界面質量，最終使得電池陽極極片上不再出現褐斑、析鋰等不良現象，提高了電池的電化學性能，使其循環壽命相應增長，降低了成本。

技術領域

本發明屬于鋰離子技術領域，更具體地說，是涉及一種改善鋰離子電池化成界面的方法。

背景技術

鋰離子電池的電芯是一種可反復充放電的二次電芯，它由陰陽極極片、隔離膜、電解液、機械件等主要成分組成。在液態鋰離子電池的生產過程中，化成是最重要的一道工序之一，在化成過程中將對鋰離子電池進行首次充放電以激活電芯，而此時電極材料將與電解液在固液相界面上發生反應，形成一種覆蓋在電極表面的鈍化層；這種鈍化膜具有固體電解質的特征，是電子絕緣體，但卻是Li+的優良導體，Li+可以經過該鈍化層自由的嵌入和脫出，因此又被稱為固體電解質相界面膜，簡稱SEI膜；而實際化成時，LFP(英文：LithiumIron Phosphate，LiFePO4，中文：磷酸鐵鋰)鋰離子電池會經常出現界面不良的現象，即在陽極極片上出現“褐色斑點”，嚴重影響電池容量、循環壽命等性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術的不足，提供一種步驟簡單，從注液、化成工藝入手，通過改善工藝條件及工序使電池形成良好的界面SEI膜，提高化成界面質量，最終使得電池陽極極片上不再出現褐斑、析鋰等不良現象，提高了電池的電化學性能，使其循環壽命相應增長，降低了成本的改善鋰離子電池化成界面的方法。

要解決以上所述的技術問題，本發明采取的技術方案為：

本發明為一種改善鋰離子電池化成界面的方法，所述的改善鋰離子電池化成界面的方法的工藝步驟為：

S1.鋰離子電池的電芯經過真空烘烤后，進行一次注液，一次注液過程中同時進行抽真空；

S2.鋰離子電池的電芯一次注液后進行化成高溫前靜置；

S3.鋰離子電池的電芯高溫前靜置結束后，進行一次夾具化成；再靜置一段時間，進行二次夾具化成，兩次夾具化成的夾具力相同但充電電流不同；

S4.鋰離子電池的電芯二次夾具化成結束后，再進行化成后高溫靜置，經過化成后高溫靜置后，鋰離子電池的電芯形成高質量的SEI膜，改善鋰離子電池化成界面。

所述的鋰離子電池的電芯進行一次注液時，增大鋰離子電池的電芯的抽真空位，保證鋰離子電池的電芯內部的空氣被除去。

所述的鋰離子電池的電芯一次注液后，進行高溫前靜置時，靜止溫度控制在45±5℃范圍之間，靜置時間為13±5h范圍之間。

所述的鋰離子電池的電芯進行一次夾具化成時，將鋰離子電池的電芯上夾具，夾具化成的夾具力為70±5Kg范圍之間。

所述的鋰離子電池的電芯一次夾具化成，再靜置一段時間，進行二次夾具化成，兩次夾具化成采用不同大小的電流對鋰離子電池的電芯進行恒流充電，化成溫度維持在25±5℃范圍。

所述的鋰離子電池的電芯一次夾具化成時，恒流電流為0.1C，恒流充電時間15±3min；鋰離子電池的電芯二次夾具化成時，恒流電流為0.16C，恒流充電時間138±10min。

所述的鋰離子電池的電芯一次注液后，進行高溫前靜置時，高溫前靜置時間為4±1min。