(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 108767319 A(43)申请公布日 2018.11.06
(21)申请号 201810365991.1(22)申请日 2018.04.23
(71)申请人 合肥国轩高科动力能源有限公司
地址 230000 安徽省合肥市新站区岱河路
599号(72)发明人 汪亚军 张千 夏劲 吴昊天
姚丹 (74)专利代理机构 合肥市长远专利代理事务所
(普通合伙) 34119
代理人 段晓微(51)Int.Cl.
H01M 10/058(2010.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
(54)发明名称
一种锂离子电池化成方法(57)摘要
本发明公开了一种锂离子电池化成方法，包括以下步骤：将锂离子电池注液后静置，化成，抽真空，然后进行老化处理。本发明提出的一种锂离子电池化成方法，有效解决锂离子电池化成后循环性能低和电池鼓胀的问题。
CN 108767319 ACN 108767319 A
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种锂离子电池化成方法，其特征在于，包括以下步骤：将锂离子电池注液后静置，化成，抽真空，然后进行老化处理。
2.根据权利要求1所述锂离子电池化成方法，其特征在于，将锂离子电池注液后静置，然后装入化成盘中，转至化成柜进行化成。
3.根据权利要求1或2所述锂离子电池化成方法，其特征在于，化成具体工艺如下：在25～55℃温度条件下，将注液后静置的锂离子电池采用0.01～0.5C分段式充电至50％～100％SOC电量。
4.根据权利要求1-3中任一项所述锂离子电池化成方法，其特征在于，化成具体工艺如下：在30～45℃温度条件下，将注液后静置的锂离子电池先采用0.01～0.03C充电2h，然后采用0.04～0.1C充电1～3h，再采用0.15～0.3C充电至50％～70％SOC电量。
5.根据权利要求1-4中任一项所述锂离子电池化成方法，其特征在于，抽真空具体工艺如下：将化成后的锂离子电池在-80～-20KPa条件下分段式抽真空2～4h，排出电池中的残余气体，然后充入氮气。
6.根据权利要求1-5中任一项所述锂离子电池化成方法，其特征在于，将化成后的锂离子电池先在-30～-20KPa条件下抽真空保压0.4～0.6h，然后在-50～-40KPa条件下抽真空保压0.5～1h，再在-80～-60KPa条件下抽真空保压1～2h。
7.根据权利要求1-8中任一项所述锂离子电池化成方法，其特征在于，老化处理温度为40～60℃，老化处理时间为12～48h。
2
CN 108767319 A
说 明 书
一种锂离子电池化成方法
1/3页
技术领域
[0001]本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池化成方法。
背景技术
[0002]锂离子电池因具有能量密度高、电压平台高、使用寿命长等特征而广泛引用于3C数码产品、储能设备和电动新能源汽车等领域，具有极大的市场需求。化成是锂离子电池制造工艺中极为重要的一道工序，化成时锂离子电池在首次充电过程中，负极表面会产生一层固态电解质膜(SEI膜)，SEI膜形成的致密程度会直接影响到电池的电性能、安全性能以及循环性能。目前锂离子电池工业生产过程中大多开始使用负压化成，由于负压导致电解液被抽进负压管道，长期使用负压效果不佳，电池产气不畅导致后期锂离子迁移受阻，循环性能降低且电池鼓胀严重影响电池使用。
发明内容
[0003]基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子电池化成方法，有效解决锂离子电池化成后循环性能低和电池鼓胀的问题。[0004]本发明提出的一种锂离子电池化成方法，包括以下步骤：将锂离子电池注液后静置，化成，抽真空，然后进行老化处理。[0005]优选地，将锂离子电池注液后静置，然后装入化成盘中，转至化成柜进行化成。[0006]优选地，化成具体工艺如下：在25～55℃温度条件下，将注液后静置的锂离子电池采用0.01～0.5C分段式充电至50％～100％SOC电量。[0007]优选地，化成具体工艺如下：在30～45℃温度条件下，将注液后静置的锂离子电池先采用0.01～0.03C充电2h，然后采用0.04～0.1C充电1～3h，再采用0.15～0.3C充电至50％～70％SOC电量。[0008]优选地，抽真空具体工艺如下：将化成后的锂离子电池在-80～-20KPa条件下分段式抽真空2～4h，排出电池中的残余气体，然后充入氮气。[0009]优选地，将化成后的锂离子电池先在-30～-20KPa条件下抽真空保压0.4～0.6h，然后在-50～-40KPa条件下抽真空保压0.5～1h，再在-80～-60KPa条件下抽真空保压1～2h。
[0010]优选地，老化处理温度为40～60℃，老化处理时间为12～48h。[0011]本发明采用分段式先小电流后大电流充电有利于减小极化，有利于SEI膜的生成，然后采用分段式真空箱抽真空有利于排尽化成产气的同时也避免电解液抽出损失，再采用高温老化有利于修复SEI膜和化成产生的气道，提高后期电池的循环性能，并降低了电池厚度及改善了电池鼓胀。
附图说明
[0012]图1为本发明实施例2、实施例3和对比例1、对比例2中对应的锂离子电池循环曲线
3
CN 108767319 A
说 明 书
2/3页
图。
具体实施方式[0013]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。[0014]实施例1
[0015]本发明提出的一种锂离子电池化成方法，包括以下步骤：将锂离子电池注液后静置，化成，抽真空，然后进行老化处理。[0016]实施例2
[0017]本发明提出的一种锂离子电池化成方法，包括以下步骤：将锂离子电池注液后静置；在45℃的化成温度下，将注液后静置的锂离子电池先采用0.02C充电2h，然后采用0.05C充电3h，再采用0.2C充电至60％SOC电量，将化成后的锂离子电池先在-20KPa条件下抽真空保压0.5h，然后在-40KPa条件下抽真空保压0.5h，再在-60KPa条件下抽真空保压2h，然后在45℃温度条件下老化24h。[0018]实施例3
[0019]本发明提出的一种锂离子电池化成方法，包括以下步骤：将锂离子电池注液后静置；在45℃的化成温度下，将注液后静置的锂离子电池先采用0.02C充电2h，然后采用0.1C充电1.5h，再采用0.3C充电至70％SOC电量；将化成后的锂离子电池先在-20KPa条件下抽真空保压0.5h，然后在-40KPa条件下抽真空保压1h，再在-60KPa条件下抽真空保压1h，然后在45℃温度条件下老化24h。[0020]实施例4
[0021]本发明提出的一种锂离子电池化成方法，包括以下步骤：将锂离子电池注液后静置；在25℃的化成温度下，将注液后静置的锂离子电池先采用0.01C充电2h，然后采用0.04C充电3h，再采用0.15C充电至50％SOC电量；将化成后的锂离子电池先在-30KPa条件下抽真空保压0.4h，然后在-50KPa条件下抽真空保压0.8h，再在-70KPa条件下抽真空保压1.5h，然后在40℃温度条件下老化48h。[0022]实施例5
[0023]本发明提出的一种锂离子电池化成方法，包括以下步骤：将锂离子电池注液后静置，在55℃的化成温度下，将注液后静置的锂离子电池先采用0.03C充电2h，然后采用0.08C充电1h，再采用0.25C充电至65％SOC电量；将化成后的锂离子电池先在-25KPa条件下抽真空保压0.6h，然后在-45KPa条件下抽真空保压1h，再在-70KPa条件下抽真空保压1.2h，然后在60℃温度条件下老化12h。[0024]对比例1
[0025]将锂离子电池注液后静置，在45℃的化成温度下，先采用0.02C充电2h，再采用0.10C充电1.5h，再采用0.3C充电至70％SOC电量。[0026]对比例2
[0027]将锂离子电池注液后静置，在45℃的化成温度下，先采用0.02C充电2h，再采用0.10C充电1.5h，再采用0.3C充电至70％SOC电量，将化成后的锂离子电池在45℃温度条件下老化24h。
[0028]表1为采用本发明实施例2、实施例3与对比例1、对比例2中的方法得到的负极片界
4
CN 108767319 A
说 明 书
3/3页
面情况和成品电池厚度表。
[0029]
负极片界面情况成品电池厚度范围/mm实施例2无气道、无析锂26.5～26.8实施例3无气道、无析锂26.6～27.1对比例1气道较多、有析锂27.0～27.7对比例2气道较少、有析锂26.9～27.5[0030]如表1所示，实施例2和实施例3充电后进行抽真空排出电池在首次充电过程中的产气，提高电池在后期充放电过程中锂离子的迁移速率，也避免了电池鼓胀，之后进行45℃高温老化有利于SEI膜和气道的修复，改善电池界面，有利于后期循环性能。对比例1首次充电后未进行抽真空排气和老化，导致负极片界面气道较多，存在析锂，且成品电池出现明显鼓胀；对比例2首次充电后未进行抽真空排气，进行了高温老化，负极片界面气道相对较少但仍有析锂，成品电池也出现明显鼓胀。[0031]图1为本发明实施例2、实施例3和对比例1、对比例2中对应的锂离子电池循环曲线图，从图1中可以看出，采取分段式真空箱抽真空和采取高温老化均有利于提高后期电池的循环性能，其中同时采取分段式真空箱抽真空和高温老化的后期电池循环性能更优。[0032]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
5
CN 108767319 A
说 明 书 附 图
1/1页
图1
6
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容