專利名稱：鋰離子二次充電電池的化成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰離子二次充電電池的化成方法。
背景技術(shù)：
電池在使用前都必須進(jìn)行化成，以便激活電池正、負(fù)極的活性物質(zhì)，從而使電池達(dá) 到充放電的最佳狀態(tài)。鋰離子二次充電電池的化成步驟是制造電池的重要階段，化成關(guān)系 到電池的容量高低、循環(huán)壽命長短、安全性能等多方面的品質(zhì)?；墒侵笇﹄姵剡M(jìn)行首次充 電的過程。與本發(fā)明最相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)為，公開號CN181591C專利所公開的技術(shù)方案，該專 利盡管具有防止電池鼓包和氣脹，易于控制電池厚度、安全性能好的優(yōu)點(diǎn)，但存在低的電解 液殘余量和容量、低的倍率放電性能、低的循環(huán)性能等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種鋰離子二次充電電池的化成方法，能夠制得具有 高電解液殘余量、高容量、高倍率放電性能和高循環(huán)性能的鋰離子二次電池。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案一種鋰離子二次充電電池的化成方法，其特征在于采用閉口化成，先分三個階段 對電池進(jìn)行恒流充電，再對電池進(jìn)行恒壓充電。各充電階段之間留有時間間隔。三個恒流充電階段采用不同的充電電流，充電電流依次遞增。第一階段恒流充電電流為0. 01 0. 05C，充電的截止電壓為2. 0 2. 5V ；第二階 段恒流充電電流為0. 1 0. 15C，充電的截止電壓為3. 0 3. 2V ；第三階段恒流充電電流為 0. 2C，充電的截止電壓為3. 6 3. 8V。恒壓充電階段的充電電壓為3. 6 3. 8V，截止電流為0. 01C。各充電階段之間的時間間隔為5 15分鐘，后一間隔時間大于前一間隔時間。閉口化成的溫度為35 80°C?；汕昂缶鑼﹄姵剡M(jìn)行陳化，陳化溫度35 80°C，陳化時間為48 72小時。本發(fā)明具有的有益效果本發(fā)明采用閉口化成，先分三個階段對電池進(jìn)行恒流充電，再對電池進(jìn)行恒壓充 電，各充電階段之間留有時間間隔。在該時間間隔中停止對電池進(jìn)行充電，此時，電池內(nèi)部 產(chǎn)生的氣體能夠充分吸收，從而能夠有效避免在充電過程中產(chǎn)生的大量氣體導(dǎo)致鼓脹。此 外，由于在生產(chǎn)的過程中，正負(fù)極片存在不均勻性，因此充電時在電流一定的情況下，將導(dǎo) 致極片表面電位存在差異，從而使部分表面存在過充，按照本發(fā)明的方法，在所述停止充電 的時間間隔中，還有利于電池極片表面的高電位的電子向低電位的方向移動，從而達(dá)到整 個極片電位一致，有利于SEI膜的形成，避免了后續(xù)充電時極片局部過充的可能，從而改善 了電池的循環(huán)性能，并且先小電流后大電流有利于在在電極表面形成均勻穩(wěn)定的柔性SEI膜，從而大大提高了電池的容量維持率，改善了電池的循環(huán)性能。恒流階段后的恒壓充電階 段有利于對電池的充分化成，充分激發(fā)正極活性物質(zhì)中心部分鋰離子的完全脫出，這部分 脫鋰量可用于彌補(bǔ)首次充電過程中，用于形成SEI膜而損失的不可逆容量，對容量發(fā)揮有 很大幫助。本發(fā)明鋰離子二次電池閉口化成的溫度為35-80°C，能夠提高鋰離子的遷移速率， 有效降低了電池化成過程中由于材料電導(dǎo)率低而造成的極化程度，從而有效的促進(jìn)磷酸亞 鐵鋰鋰離子電池化成過程中SEI膜的形成。同時在化成過程中提高環(huán)境的溫度可以降低化 成過程中電池中電解液的粘度，改善電解液的離子擴(kuò)散能力，形成良好的離子遷移環(huán)境，提 高化成過程中的離子遷移速率，從而提高了鐵電池的遷移速率，這樣就可以有效的減小由 于正極活性物質(zhì)LiFeP04較LiCo02低的電導(dǎo)率所造成的極化，在化成過程中可以有效的形 成比較完整的SEI膜，提高材料的利用率。從而在提高正極活性物質(zhì)為磷酸鐵鋰的鋰離子 電池的容量的同時還可以提高電池的循環(huán)性能和倍率放電性能。在充電前，為了使電解液能將電極活性物質(zhì)充分浸潤，有效地利用電極活性材料， 需要對電池進(jìn)行陳化；在充電完成后，為了使得化成階段所形成的SEI膜更加穩(wěn)定，也需要 對電池進(jìn)行陳化。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一采用閉口化成，閉口化成的溫度優(yōu)選為35 60°C，先分三個階段對電池進(jìn)行恒流 充電，再對電池進(jìn)行恒壓充電，各充電階段之間留有時間間隔，三個恒流充電階段采用不同 的充電電流，充電電流依次遞增。第一階段恒流充電電流為0. 02C (C為電池容量)，充電的截止電壓為2. 2V ；第二階 段恒流充電電流為0. 12C，充電的截止電壓為3. IV ；第三階段恒流充電電流為0. 2C，充電的 截止電壓為3. 7V。恒壓充電階段的充電電壓為3.7V，截止電流為0.01C。各充電階段之間 的時間間隔為5 15分鐘，后一間隔時間大于前一間隔時間?；汕昂缶鑼﹄姵剡M(jìn)行陳 化，陳化溫度35 80°C，陳化時間為48 72小時。實(shí)施例二第一階段恒流充電電流為0. 03C，充電的截止電壓為2. 3V ；第二階段恒流充電電 流為0. 14C，充電的截止電壓為3. 2V ；第三階段恒流充電電流為0. 2C，充電的截止電壓為 3. 8V。恒壓充電階段的充電電壓為3. 8V，截止電流為0. 01C。其余步驟與實(shí)施例一相同。
權(quán)利要求
一種鋰離子二次充電電池的化成方法，其特征在于采用閉口化成，先分三個階段對電池進(jìn)行恒流充電，再對電池進(jìn)行恒壓充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次充電電池的化成方法，其特征在于各充電階段 之間留有時間間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子二次充電電池的化成方法，其特征在于三個恒流充 電階段采用不同的充電電流，充電電流依次遞增。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子二次充電電池的化成方法，其特征在于第一階段恒 流充電電流為0. 01 0. 05C，充電的截止電壓為2. 0 2. 5V ；第二階段恒流充電電流為 0. 1 0. 15C，充電的截止電壓為3. 0 3. 2V ；第三階段恒流充電電流為0. 2C，充電的截止 電壓為3. 6 3. 8V。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子二次充電電池的化成方法，其特征在于恒壓充電階 段的充電電壓為3. 6 3. 8V，截止電流為0. 01C。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰離子二次充電電池的化成方法，其特征在于各充電階段 之間的時間間隔為5 15分鐘，后一間隔時間大于前一間隔時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子二次充電電池的化成方法，其特征在于閉口化成的 溫度為35 80°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子二次充電電池的化成方法，其特征在于化成前后均 需對電池進(jìn)行陳化，陳化溫度35 80°C，陳化時間為48 72小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰離子二次充電電池的化成方法，能夠制得具有高電解液殘余量、高容量、高倍率放電性能和高循環(huán)性能的鋰離子二次電池。技術(shù)方案采用閉口化成，先分三個階段對電池進(jìn)行恒流充電，再對電池進(jìn)行恒壓充電。
文檔編號H01M10/058GK101872879SQ20101019186
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者張雷 申請人:奇瑞汽車股份有限公司