本發(fā)明涉及鋰離子電池材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋰離子電池的化成方法，尤其涉及一種能夠形成致密SEI膜的鋰離子電池的化成方法。

背景技術(shù)：

鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中，Li⁺在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時(shí)，Li⁺從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。電池一般采用含有鋰元素的材料作為電極，是現(xiàn)代高性能電池的代表。

鋰離子電池具有工作電壓高、比能量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、重量輕、白放電少、無(wú)記憶效應(yīng)與性能價(jià)格比高等優(yōu)點(diǎn)，所以近年來(lái)，鋰離子電池越來(lái)越多的在便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)、空間技術(shù)、國(guó)防工業(yè)、人造衛(wèi)星和航空航天等多方面多領(lǐng)域展示了廣闊的應(yīng)用前景，并成為可充式電源的主要選擇對(duì)象。因此鋰離子電池及其相關(guān)材料成為科研人員的研究熱點(diǎn)，同時(shí)這也對(duì)鋰電池的性能提出了更高的要求，如高電壓，高容量，高安全性，循環(huán)性能好等等。

在鋰電池的制作工藝過(guò)程中，電極材料確定的情況下，化成方法是決定整個(gè)電池性能最關(guān)鍵的步驟。電池化成是指，對(duì)新生產(chǎn)的電池初次充電之過(guò)程，就是用小電流對(duì)封裝完成的鋰離子電池進(jìn)行充電激活材料活性，它的目的在于在負(fù)極表面形成一層鈍化層，以保護(hù)整個(gè)化學(xué)界面。鋰電池的化成主要有兩個(gè)方面的作用：一是使電池中活性物質(zhì)借助于第一次充電轉(zhuǎn)化成具有正常電化學(xué)作用的物質(zhì)；二是使電極主要是負(fù)極碳材料表面形成均勻有效的鈍化膜，即固體電解質(zhì)界面膜(SEI膜)。電池化成通常分為恒流充電與恒壓充電兩階段，通?；蓵r(shí)間控制在24h左右。

在電池化成的工藝中，負(fù)極表面形成的SEI膜的致密程度直接影響電池的自放電，不可逆容量損失，循環(huán)性，倍率性和安全性等一系列性能。

因此，如何找到一種更適宜的鋰離子電池的化成方法，進(jìn)一步提高鋰離子電池的電化學(xué)性能，已成為領(lǐng)域內(nèi)諸多一線(xiàn)研究人員廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種鋰離子電池的化成方法，特別是一種能夠形成致密SEI膜的鋰離子電池的化成方法，本發(fā)明提供的分段充放電的化成方法，能夠形成致密的SEI膜，從而提高鋰電池的綜合性能。

本發(fā)明提供了一種鋰離子電池的化成方法，包括以下步驟：

A)采用不同的低電流，將待化成的鋰離子電池，分段恒流充電，得到預(yù)化成后的鋰離子電池，并靜置；

B)采用第一電流，恒流充電至鋰離子電池的充電截止電壓，然后第一次恒壓充電，并再次靜置；

C)采用第二電流，恒流放電至鋰離子電池的放電截止電壓，并第三次靜置；

D)重復(fù)步驟B)和C)；

E)采用第三電流，恒流充電至第四電壓，再次恒壓充電，得到化成后的鋰離子電池。

優(yōu)選的，所述不同的低電流的值選自0.01～0.15C；

所述分段的段數(shù)為2～4段。

優(yōu)選的，所述步驟A)具體為：

A1)采用低電流A，將待化成的鋰離子電池，首次恒流充電至第一電壓；

A2)采用低電流B，繼續(xù)恒流充電至第二電壓；

A3)采用低電流C，再次恒流充電至第三電壓，得到預(yù)化成后的鋰離子電池，并靜置。

優(yōu)選的，所述低電流A為0.01～0.03C；所述首次恒流充電的時(shí)間為1～2h；所述第一電壓為3.4～3.5V；

所述低電流B為0.04～0.07C；所述繼續(xù)恒流充電的時(shí)間為1～2h；所述第二電壓為3.75～3.8V；

所述低電流C為0.08～0.15C；所述再次恒流充電的時(shí)間為1～2h；所述第三電壓為3.9～4.2V。

優(yōu)選的，所述待化成的鋰離子電池為預(yù)靜置后的待化成的鋰離子電池；

所述預(yù)靜置的時(shí)間大于等于1min；

所述靜置的時(shí)間為20～60min。

優(yōu)選的，所述第一電流為0.2～0.5C；所述第二電流為0.2～0.5C；所述第三電流為0.2～0.5C；

所述鋰離子電池的充電截止電壓為4.15～4.6V；

所述第一次恒壓充電至電流降至0.02～0.05C；

所述再次靜置的時(shí)間為5～15min。

優(yōu)選的，所述鋰離子電池的放電截止電壓為2.5～3.0V；

所述第三次靜置的時(shí)間為5～15min；

所述重復(fù)包括多次重復(fù)；所述多次為2～4次；

所述第四電壓大于等于3.5V，且小于等于充電截止電壓；

所述再次恒壓充電至電流降至0.02～0.05C。

優(yōu)選的，所述步驟A)中靜置后還包括：

放電和繼續(xù)靜置步驟。

優(yōu)選的，所述放電和繼續(xù)靜置步驟具體為：

采用第四電流，恒流放電至鋰離子電池的放電截止電壓，并繼續(xù)靜置；

所述第四電流為0.2～0.5C；

所述繼續(xù)靜置的時(shí)間為5～15min。

本發(fā)明還提供一種鋰離子電池，由上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所制備的化成后的鋰離子電池，經(jīng)整理后得到。

本發(fā)明提供了一種鋰離子電池的化成方法，包括以下步驟，首先采用不同的低電流，將待化成的鋰離子電池，分段恒流充電，得到預(yù)化成后的鋰離子電池，并靜置；然后采用第一電流，恒流充電至鋰離子電池的充電截止電壓，然后第一次恒壓充電，并再次靜置；再采用第二電流，恒流放電至鋰離子電池的放電截止電壓，并第三次靜置；隨后重復(fù)步驟B)和C)；最后采用第三電流，恒流充電至第四電壓，再次恒壓充電，得到化成后的鋰離子電池。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的鋰電池綜合性能還有待提高的問(wèn)題上，在電池材料選擇以及制備的多個(gè)步驟中進(jìn)行選擇，從電池的化成工藝入手，在鋰電池的化成過(guò)程，即首輪充電過(guò)程中，分為預(yù)化成和主化成步驟，在前段SEI膜形成階段采用低壓涓流分段化成，有效地防止溶劑化Li離子共嵌入，造成負(fù)極材料剝落；而且通過(guò)采用低壓涓流分段化成方法，有效地增加了SEI膜致密成分“生長(zhǎng)”的時(shí)間，化成效果更好；再次本發(fā)明還通過(guò)化成的后段充放電循環(huán)過(guò)程，有效地穩(wěn)定了SEI膜的組成結(jié)構(gòu)，使SEI膜的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，在負(fù)極材料表面形成更加致密的SEI膜，而且還初步形成了Li離子嵌入脫出的“軌道”，能更有效的發(fā)揮電池的容量，提高鋰電池的綜合性能。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用此發(fā)明提供的低壓涓流分段化成方法的電池，其SEI膜形成更致密，從而具有更好的循環(huán)性能。

附圖說(shuō)明

圖1為鋰離子電池負(fù)極材料表面SEI膜的形成的原理圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1化成后的鋰電池的容量分布圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1化成后的鋰電池和常規(guī)方法化成后的鋰電池的循環(huán)性能對(duì)比曲線(xiàn)圖。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)而不是對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利要求的限制。

本發(fā)明所有原料，對(duì)其來(lái)源沒(méi)有特別限制，在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的或按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)方法制備的即可。

本發(fā)明所有原料，對(duì)其純度沒(méi)有特別限制，本發(fā)明優(yōu)選采用分析純鋰離子電池領(lǐng)域常用純度。

本發(fā)明提供了一種鋰離子電池的化成方法，包括以下步驟：

A)采用不同的低電流，將待化成的鋰離子電池，分段恒流充電，得到預(yù)化成后的鋰離子電池，并靜置；

B)采用第一電流，恒流充電至鋰離子電池的充電截止電壓，然后第一次恒壓充電，并再次靜置；

C)采用第二電流，恒流放電至鋰離子電池的放電截止電壓，并第三次靜置；

D)重復(fù)步驟B)和C)；

E)采用第三電流，恒流充電至第四電壓，再次恒壓充電，得到化成后的鋰離子電池。

本發(fā)明對(duì)所述鋰離子電池沒(méi)有特別限制，對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)和組分類(lèi)型沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的鋰離子電池即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述鋰離子電池優(yōu)選采用常規(guī)種類(lèi)和標(biāo)準(zhǔn)的鋰離子電池即可，其標(biāo)準(zhǔn)電壓(額定電壓)、充放電截止電壓、標(biāo)準(zhǔn)容量均為本領(lǐng)域常規(guī)定義或標(biāo)準(zhǔn)即可。

本發(fā)明首先采用不同的低電流，將待化成的鋰離子電池，分段恒流充電，得到預(yù)化成后的鋰離子電池，并靜置。

本發(fā)明對(duì)所述待化成的鋰離子電池沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的鋰離子電池制備過(guò)程中，化成工序以前的電池半成品即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明為進(jìn)一步提升預(yù)化成階段的化成效果，提高最后產(chǎn)品的綜合性能，所述待化成的鋰離子電池優(yōu)選為預(yù)靜置后的待化成的鋰離子電池。本發(fā)明對(duì)所述預(yù)靜置的時(shí)間沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的靜置時(shí)間即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述預(yù)靜置的時(shí)間優(yōu)選為大于等于1min，更優(yōu)選為1～10min，更優(yōu)選為3～8min，最優(yōu)選為5～6min，具體可以為1min。

本發(fā)明對(duì)所述不同的低電流的選擇范圍沒(méi)有特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述不同的低電流的值優(yōu)選自0.01～0.15C，可以選自0.03～0.13C，也可以選自0.05～0.10C，也可以選自0.07～0.08C，或者在該選擇范圍內(nèi)，選擇多個(gè)數(shù)值，組成不同的低電流。本發(fā)明所述充電電流的單位采用C符合本領(lǐng)域的常規(guī)用法，其中1C代表該單個(gè)鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)電池容量(mAh)。

本發(fā)明對(duì)所述分段的段數(shù)沒(méi)有特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述分段的段數(shù)優(yōu)選為2～4段，更優(yōu)選為3～4段，最優(yōu)選為3段。

本發(fā)明為進(jìn)一步提升預(yù)化成階段的化成效果，提高最后產(chǎn)品的綜合性能，所述步驟A)具體優(yōu)選為：

A1)采用低電流A，將待化成的鋰離子電池，首次恒流充電至第一電壓；

A2)采用低電流B，繼續(xù)恒流充電至第二電壓；

A3)采用低電流C，再次恒流充電至第三電壓，得到預(yù)化成后的鋰離子電池，并靜置。

本發(fā)明對(duì)所述低電流A的具體數(shù)值沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員數(shù)值的低電流即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述低電流A的電流值優(yōu)選為0.01～0.03C，更優(yōu)選為0.015～0.025C，最優(yōu)選為0.02C。

本發(fā)明對(duì)所述首次恒流充電的時(shí)間沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員數(shù)值的充電時(shí)間即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述首次恒流充電的時(shí)間優(yōu)選為1～2h，更優(yōu)選為1.2～1.8h，最優(yōu)選為1.4～1.6h，具體可以為1h。

本發(fā)明對(duì)所述第一電壓的數(shù)值沒(méi)有特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第一電壓優(yōu)選為3.4～3.5V，更優(yōu)選為3.42～3.48V，最優(yōu)選為3.44～3.46V。

本發(fā)明對(duì)所述低電流B的具體數(shù)值沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員數(shù)值的低電流即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述低電流B的電流值優(yōu)選為0.04～0.07C，更優(yōu)選為0.05～0.06C，最優(yōu)選為0.05C。

本發(fā)明對(duì)所述繼續(xù)恒流充電的時(shí)間沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員數(shù)值的充電時(shí)間即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述繼續(xù)恒流充電的時(shí)間優(yōu)選為1～2h，更優(yōu)選為1.2～1.8h，最優(yōu)選為1.4～1.6h，具體可以為1h。

本發(fā)明對(duì)所述第二電壓的數(shù)值沒(méi)有特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第二電壓優(yōu)選為3.75～3.8V，更優(yōu)選為3.76～3.79V，最優(yōu)選為3.77～3.78V。

本發(fā)明對(duì)所述低電流C的具體數(shù)值沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員數(shù)值的低電流即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述低電流C的電流值優(yōu)選為0.08～0.15C，更優(yōu)選為0.09～0.14C，更優(yōu)選為0.10～0.13C，最優(yōu)選為0.11～0.12C，具體可以為0.1C。

本發(fā)明對(duì)所述再次恒流充電的時(shí)間沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員數(shù)值的充電時(shí)間即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述再次恒流充電的時(shí)間優(yōu)選為1～2h，更優(yōu)選為1.2～1.8h，最優(yōu)選為1.4～1.6h，具體可以為2h。

本發(fā)明對(duì)所述第三電壓的數(shù)值沒(méi)有特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第三電壓優(yōu)選為3.9～4.2V，更優(yōu)選為3.9～4.1V，最優(yōu)選為4.0～4.1V。

本發(fā)明為進(jìn)一步提升預(yù)化成階段和主化成階段的化成效果，提高最后產(chǎn)品的綜合性能，所述預(yù)化成后的鋰離子電池需經(jīng)過(guò)靜置步驟。本發(fā)明對(duì)所述靜置的時(shí)間沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的靜置時(shí)間即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述靜置的時(shí)間優(yōu)選為20～60min，更優(yōu)選為25～55min，更優(yōu)選為30～50min，最優(yōu)選為35～45min，具體可以為30min。

本發(fā)明為提升預(yù)化成和主化成階段的化成效果，保證最后產(chǎn)品的綜合性能，所述靜置后的電池還可以經(jīng)過(guò)放電和繼續(xù)靜置步驟。本發(fā)明對(duì)所述放電和繼續(xù)靜置的具體步驟和參數(shù)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述步驟即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述放電和繼續(xù)靜置步驟具體優(yōu)選為，采用第四電流，恒流放電至鋰離子電池的放電截止電壓，并繼續(xù)靜置。

本發(fā)明對(duì)所述第四電流的具體數(shù)值沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的放電電流即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第一電流優(yōu)選為0.2～0.5C，更優(yōu)選為0.25～0.45C，最優(yōu)選為0.3～0.4C，具體可以為0.2C。

本發(fā)明對(duì)所述繼續(xù)靜置的時(shí)間沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的靜置時(shí)間即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述繼續(xù)靜置的時(shí)間優(yōu)選為5～15min，更優(yōu)選為7～13min，更優(yōu)選為8～12min，最優(yōu)選為9～11min，具體可以為10min。

本發(fā)明對(duì)所述鋰離子電池的放電截止電壓的具體數(shù)值沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的鋰離子電池的放電截止電壓即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述鋰離子電池的放電截止電壓優(yōu)選為2.5～3.0V，更優(yōu)選為2.8～3.0V，更優(yōu)選為2.9～3.0V，最優(yōu)選為3.0V，具體可以為2.95V或3.0V。

本發(fā)明然后采用第一電流，恒流充電至鋰離子電池的充電截止電壓，然后第一次恒壓充電，并再次靜置。

本發(fā)明對(duì)所述第一電流的具體數(shù)值沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的充電電流即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第一電流優(yōu)選為0.2～0.5C，更優(yōu)選為0.25～0.45C，最優(yōu)選為0.3～0.4C，具體可以為0.2C。

本發(fā)明對(duì)所述鋰離子電池的充電截止電壓的具體數(shù)值沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的鋰離子電池的充電截止電壓即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述鋰離子電池的充電截止電壓優(yōu)選為4.15～4.6V，更優(yōu)選為4.25～4.5V，最優(yōu)選為4.35～4.4V，具體可以為4.2V、4.35V或4.4V。

本發(fā)明對(duì)所述第一次恒壓充電的具體參數(shù)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的恒壓充電的參數(shù)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第一次恒壓充電的截止電流值優(yōu)選為0.02～0.05C，即所述第一次恒壓充電至充電電流優(yōu)選降至0.02～0.05C，更優(yōu)選為0.025～0.045C，最優(yōu)選為0.03～0.04C，具體可以為0.02C。

本發(fā)明對(duì)所述再次靜置的時(shí)間沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的靜置時(shí)間即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述再次靜置的時(shí)間優(yōu)選為5～15min，更優(yōu)選為7～13min，更優(yōu)選為8～12min，最優(yōu)選為9～11min，具體可以為10min。

本發(fā)明再采用第二電流，恒流放電至鋰離子電池的放電截止電壓，并第三次靜置。

本發(fā)明對(duì)所述第二電流的具體數(shù)值沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的放電電流即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第二電流優(yōu)選為0.2～0.5C，更優(yōu)選為0.25～0.45C，最優(yōu)選為0.3～0.4C，具體可以為0.2C。

本發(fā)明對(duì)所述鋰離子電池的放電截止電壓的具體數(shù)值沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的鋰離子電池的放電截止電壓即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述鋰離子電池的放電截止電壓優(yōu)選為2.5～3.0V，更優(yōu)選為2.8～3.0V，更優(yōu)選為2.9～3.0V，最優(yōu)選為3.0V，具體可以為2.95V或3.0V。

本發(fā)明對(duì)所述第三次靜置的時(shí)間沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的靜置時(shí)間即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第三次靜置的時(shí)間優(yōu)選為5～15min，更優(yōu)選為7～13min，更優(yōu)選為8～12min，最優(yōu)選為9～11min，具體可以為10min。

本發(fā)明隨后重復(fù)上述步驟B)和C)。

本發(fā)明為提升主化成階段的化成效果，保證最后產(chǎn)品的綜合性能，本發(fā)明上述重復(fù)次數(shù)也可以為多次重復(fù)。本發(fā)明對(duì)所述多次重復(fù)的具體次數(shù)沒(méi)有特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述多次優(yōu)選為2～4次，或者為3次，最優(yōu)選為2次。

本發(fā)明最后采用第三電流，恒流充電至第四電壓，再次恒壓充電，得到化成后的鋰離子電池。

本發(fā)明對(duì)所述第三電流的具體數(shù)值沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的充電電流即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第三電流優(yōu)選為0.2～0.5C，更優(yōu)選為0.25～0.45C，最優(yōu)選為0.3～0.4C，具體可以為0.2C。

本發(fā)明對(duì)所述第四電壓的具體數(shù)值沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的充電電壓即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述第四電壓優(yōu)選為大于等于3.5V，且小于等于充電截止電壓，更優(yōu)選為3.6～4.3V，更優(yōu)選為3.7～4.2V，更優(yōu)選為3.9～4.1V，最優(yōu)選為4.0～4.1V，具體可以為4.0V。

本發(fā)明對(duì)所述再次恒壓充電的具體參數(shù)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的恒壓充電的參數(shù)即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，本發(fā)明所述再次恒壓充電的截止電流值優(yōu)選為0.02～0.05C，即所述再次恒壓充電至充電電流優(yōu)選降至0.02～0.05C，，更優(yōu)選為0.025～0.045C，最優(yōu)選為0.03～0.04C，具體可以為0.02C。

參見(jiàn)圖1，圖1為鋰離子電池負(fù)極材料表面SEI膜的形成的原理圖。

本發(fā)明還提供一種鋰離子電池，由上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所制備的化成后的鋰離子電池，經(jīng)整理后得到。

本發(fā)明對(duì)所述整理的具體步驟和參數(shù)沒(méi)有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的化成后的鋰離子電池做成成品電池所需要的步驟即可，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況、質(zhì)量要求以及產(chǎn)品性能進(jìn)行選擇和調(diào)整，可以包括二封、分容和陳化等步驟，也可以將化成后的電池直接作為成品電池。

本發(fā)明提供了一種能夠形成致密SEI膜的鋰離子電池的化成方法，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的鋰電池綜合性能還有待提高的問(wèn)題上，在電池材料選擇以及制備的多個(gè)步驟中進(jìn)行選擇，從電池的化成工藝入手，在鋰電池的化成過(guò)程，即首輪充電過(guò)程中，分為預(yù)化成和主化成步驟，在前段SEI膜形成階段采用低壓涓流分段化成，特別是不同的特定的電流值的分段化成，有效地防止溶劑化Li離子共嵌入，造成負(fù)極材料剝落；而且通過(guò)采用低壓涓流分段化成方法，有效地增加了SEI膜致密成分“生長(zhǎng)”的時(shí)間，化成效果更好；再次本發(fā)明還通過(guò)化成的后段充放電循環(huán)過(guò)程，尤其是多步驟特定參數(shù)的充放電循環(huán)過(guò)程，有效地穩(wěn)定了SEI膜的組成結(jié)構(gòu)，使SEI膜的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，在負(fù)極材料表面形成更加致密的SEI膜，而且還初步形成了Li離子嵌入脫出的“軌道”，能更有效的發(fā)揮電池的容量，提高鋰電池的綜合性能。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用此發(fā)明提供的低壓涓流分段化成方法的電池，其SEI膜形成更致密，從而具有更好的循環(huán)性能。

為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種鋰離子電池的化成方法進(jìn)行詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例是在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍也不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

正極以L(fǎng)CO:SP:CNT:HSV900＝96.3:1.3:0.4:2的比例混合攪料，以NMP為溶劑，涂覆在鋁箔上制成正極片，面密度為420g/m²。負(fù)極以C:SP:CNT:CMC:SBR＝95:1.2:0.5:1.3:2.0的比例混合攪料，以水為溶劑，涂覆在銅箔上制成負(fù)極片，面密度為212g/m²。電解液采用1mol/L的LiPF₆的EC、DMC和EMC(體積比為1：1:1)的溶液。制成3000mAh的4.4V鋰離子軟包電池后。

采用下述化成方法進(jìn)行化成，形成SEI膜。

預(yù)化成過(guò)程：

1)擱置1min；

2)0.02C CC(恒流充電)1h，截止電壓為3.5V；

3)0.05C CC 1h，截止電壓為3.75V；

4)0.1C CC 2h，截止電壓為4.1V。

主化成過(guò)程：

1)擱置30min；

2)0.2C CC(300min)到4.4V，4.4V CV(恒壓充電)到0.02C(120min)；

3)擱置10min；

4)0.2C DC(恒流放電)到3.0V；

5)擱置10min；

6)循環(huán)2)～5)兩次；

7)0.2C CC到4.0V，4.0V CV到0.02C；

8)擱置10min。

對(duì)上述步驟得到化成后的鋰電池，通過(guò)進(jìn)行電池的0.5C充放循環(huán)性能測(cè)試和以及循環(huán)前后厚度的變化量來(lái)判斷SEI形成的致密效果。

參見(jiàn)圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例1化成后的鋰電池的容量分布圖。由圖2可知，本發(fā)明的化成效果，一致性很好。

參見(jiàn)圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例1化成后的鋰電池和常規(guī)方法化成后的鋰電池的循環(huán)性能對(duì)比曲線(xiàn)圖。

而且經(jīng)過(guò)循環(huán)性能測(cè)試后，本發(fā)明化成的電池厚度變化值約為≤0.2mm；而采用常規(guī)化成方法的電池厚度變化值為0.2～0.4mm，這表明，本發(fā)明形成的SEI膜致密效果更好，重復(fù)“生長(zhǎng)”不明顯。在循環(huán)過(guò)程中副反應(yīng)發(fā)生的更少。

實(shí)施例2

正極以L(fǎng)CO:SP:CNT:HSV900＝96.3:1.3:0.4:2的比例混合攪料，以NMP為溶劑，涂覆在鋁箔上制成正極片，面密度為420g/m²。負(fù)極以C:SP:CNT:CMC:SBR＝95:1.2:0.5:1.3:2.0的比例混合攪料，以水為溶劑，涂覆在銅箔上制成負(fù)極片，面密度為212g/m²。電解液采用1mol/L的LiPF₆的EC、DMC和EMC(體積比為1：1:1)的溶液。制成3000mAh的4.4V鋰離子軟包電池后。

預(yù)化成過(guò)程：

1)擱置1min；

2)0.02C CC(恒流充電)1h，截止電壓為3.4V；

3)0.05C CC 1h，截止電壓為3.8V；

4)0.1C CC 2h，截止電壓為4.0V。

主化成過(guò)程：

1)擱置40min；

2)0.2C CC to 4.35V，4.35V CV to 0.03C；

3)擱置8min；

4)0.2C DC to 3.0V(鋰電池的放電截至電壓)；

5)擱置12min；

7)0.2C CC to 4.0V，4.0V CV to 0.02C。(可省略)

對(duì)上述步驟得到化成后的鋰電池，通過(guò)進(jìn)行電池的0.5C充放循環(huán)性能測(cè)試和以及循環(huán)前后厚度的變化量來(lái)判斷SEI形成的致密效果。

檢測(cè)結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)施例2制備的鋰電池，化成效果一致性很好。

實(shí)施例3

正極以L(fǎng)CO:SP:CNT:HSV900＝96.3:1.3:0.4:2的比例混合攪料，以NMP為溶劑，涂覆在鋁箔上制成正極片，面密度為420g/m²。負(fù)極以C:SP:CNT:CMC:SBR＝95:1.2:0.5:1.3:2.0的比例混合攪料，以水為溶劑，涂覆在銅箔上制成負(fù)極片，面密度為212g/m²。電解液采用1mol/L的LiPF₆的EC、DMC和EMC(體積比為1：1:1)的溶液。制成3000mAh的4.4V鋰離子軟包電池后。

預(yù)化成過(guò)程：

1)擱置1min；

2)0.02C CC(恒流充電)1h，截止電壓為3.45V；

3)0.05C CC 1h，截止電壓為3.V；

4)0.1C CC 2h，截止電壓為4.05V。

主化成過(guò)程：

1)擱置20min；

2)0.2C DC to 3.0V(鋰電池的放電截至電壓)；

3)擱置15min；(時(shí)間≥5min)

4)0.2C CC to 4.2V，4.4V CV to 0.05C；

5)擱置10min

6)0.2C DC to 3.0V(鋰電池的放電截至電壓)；

8)0.2C CC to 4.0V，4.0V CV to 0.02C。(可省略)

對(duì)上述步驟得到化成后的鋰電池，通過(guò)進(jìn)行電池的0.5C充放循環(huán)性能測(cè)試和以及循環(huán)前后厚度的變化量來(lái)判斷SEI形成的致密效果。

檢測(cè)結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)施例3制備的鋰電池，化成效果一致性很好。

以上對(duì)本發(fā)明提供的一種能夠形成致密SEI膜的鋰離子電池的化成方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員都能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，和實(shí)施任何結(jié)合的方法。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明專(zhuān)利保護(hù)的范圍通過(guò)權(quán)利要求來(lái)限定，并可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其他實(shí)施例。如果這些其他實(shí)施例具有不是不同于權(quán)利要求文字表述的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字表述無(wú)實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)要素，那么這些其他實(shí)施例也應(yīng)包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。