[發明專利]鋰電池的化成方法、鋰電池及其制備方法

有效

• 申請號: 202110730119.4
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113451673B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 鄧健想;劉長昊
• 申請（專利權）人: 惠州市賽能電池有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H01M10/058;H01M10/052
• 代理公司: 惠州知儂專利代理事務所(普通合伙) 44694
• 代理人: 羅佳龍

本申請提供一種鋰電池的化成方法、鋰電池及其制備方法。上述的鋰電池的化成方法包括如下步驟：獲取注液封裝后的電芯，電芯的負極材料包括硅基負極材料；對電芯進行第一壓力充電預化處理，以使電芯的電量為30％SOC～70％SOC；對第一壓力充電預化處理后的電芯進行靜置放電操作，得到預化成電芯；對預化成電芯進行補液處理，以使電解液補充入預化成電芯中；對補液處理后的預化成電芯進行第二壓力充電預化處理，以使預化成電芯的電量為85％SOC～100％SOC。上述的鋰電池的化成方法能有效提高基于硅基負極材料的鋰電池的SEI膜的穩定性和電解液的保有量。

技術領域

本發明涉及電池加工技術領域，特別是涉及一種鋰電池的化成方法、鋰電池及其制備方法。

背景技術

鋰電池的工作電壓高，能量密度大，已應用于諸如數碼產品、電動工具、電動車以及無人機等各個領域，鋰電池能量密度的提升已成為研究的熱點。目前傳統鋰電池的負極材料主要為層狀石墨，而層狀石墨理論比容量只有380mAh/g，由于負極材料自身性質的限制，使得鋰電池的發展進入了瓶頸期，導致電池的能量密度較難獲得進一步的提升，因此，基于研究者的不懈努力，找到了替換層狀石墨的硅基負極材料，硅的理論比容量高達4200mAh/g，且儲量豐富，是一種理想的負極材料。

然而由硅基負極材料在充放電過程中，伴隨著鋰電池的脫嵌，硅基負極材料會產生巨大的體積膨脹和收縮，在循環過程中極易引起硅基負極材料表面形成的固體電解質界面膜(以下簡稱SEI膜)的破裂，而電解液在循環過程中不斷地修復SEI膜，引起鋰電池的電芯缺液，導致電阻顯著增加，進而導致鋰電池的循環性能急劇下降，因此，鋰電池的硅基負極材料表面形成的SEI膜的穩定性和電解液的保有量直接影響到鋰電池的循環壽命。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足之處，提供一種能有效提高基于硅基負極材料的鋰電池的SEI膜的穩定性和電解液的保有量的鋰電池的化成方法、鋰電池及其制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種鋰電池的化成方法，包括如下步驟：

獲取注液封裝后的電芯，所述電芯的負極材料包括硅基負極材料；

對所述電芯進行第一壓力充電預化處理，以使所述電芯的電量為30％SOC～70％SOC；

對第一壓力充電預化處理后的所述電芯進行靜置放電操作，得到預化成電芯；

對所述預化成電芯進行補液處理，以使電解液補充入所述預化成電芯中；

對補液處理后的所述預化成電芯進行第二壓力充電預化處理，以使所述預化成電芯的電量為85％SOC～100％SOC。

在其中一個實施例中，所述對所述電芯進行第一壓力充電預化處理的電流和所述對補液處理后的所述預化成電芯進行第二壓力充電預化處理的電流獨立選自0.05C～2C。

在其中一個實施例中，所述對所述電芯進行第一壓力充電預化處理的壓力和所述對補液處理后的所述預化成電芯進行第二壓力充電預化處理的壓力獨立選自1kgf/mm²～10kgf/mm²。

在其中一個實施例中，所述對所述電芯進行第一壓力充電預化處理的溫度和所述對補液處理后的所述預化成電芯進行第二壓力充電預化處理的溫度獨立選自45℃～85℃。

在其中一個實施例中，所述對第一壓力充電預化處理后的所述電芯進行靜置放電操作的靜置時間為1h～36h。

在其中一個實施例中，所述對第一壓力充電預化處理后的所述電芯進行靜置放電操作得到的所述預化成電芯的電量為0％SOC～5％SOC。

在其中一個實施例中，所述對第一壓力充電預化處理后的所述電芯進行靜置放電操作，包括如下步驟：