[发明专利]一种锰酸锂动力电池的化成方法

说明书

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种锰酸锂动力电池的化成方法。

背景技术

随着人们对于环境保护意识的加强，汽车尾气所带来的环境污染已经引起了广泛的关注，为了根治汽车尾气对环境造成的污染和缓解能源危机，电动汽车的研究、开发和产业化成为全世界关注的问题。然而，制约电动汽车发展的最大瓶颈就是动力电池。锂离子电池以能量密度高、功率密度高、循环寿命长、安全性好等优点成为电动汽车首选动力电源。而这其中锰酸锂动力电池以其原材料资源丰富、电池一致性好、产品价格低廉等特点成为最受欢迎的锂离子动力电池。

锂离子电池制造后，通过一定的充放电方式将其内部正负极物质激活，改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能的过程称为化成。锂电池的化成是电池的初使化，使电池的活性物质激活，该过程是一个非常复杂的过程，同时也是影响电池性能非常重要的一道工序。在锂电池首次充电时，锂离子不可避免地要与电解液中的有机溶剂发生不可逆的化学反应，同时在负极与电解液的相界面上形成覆盖在负极表面的钝化薄层，称之为SEI膜(Solid Electrolyte Interface，固体电解质界面膜)。SEI膜的形成一方面消耗了电池中有限的锂离子，另一方面也增加了电极/电解液界面的电阻造成一定的电压滞后。当电极表面完全被SEI膜覆盖后，不可逆反应即停止，一旦形成稳定的SEI膜，充放电过程可多次循环进行。SEI膜形成的质量、稳定性、界面的优化是决定电池寿命不可忽视的重要因素。因而锂离子电池的化成阶段是关系电池容量、自放电性能、循环性能和安全性能的关键步骤。

目前锰酸锂电池采用的化成方法是先小电流充电，然后再大电流充电，由于对充电上限电压设置的不合理以及化成工序过于简化，致使SEI膜形成不稳定，排气不完全，影响电池的可用容量和循环性能，造成电池一致性很差，电池的安全也存在隐患。对于电动汽车用锰酸锂动力电池来说，电池的一致性和循环性能的好坏与整车性能密切相关，现有化成方法不能很好地适用于动力电池领域，开发一种稳定可靠的锰酸锂动力电池化成方法成为动力电池制造业的当务之急。

发明内容

本发明的目的在于解决传统锂电池化成方法中存在的不足，提出一种锰酸锂动力电池化成方法。

为实现上述目的，本发明的实施例提出一种锰酸锂动力电池化成方法，包括如下步骤：

S1，对动力电池进行注液，并在注液后进行第一预设时间的静置；

S2，对所述动力电池的电芯以第一预设电流恒流充电至第一预设电压，并在达到所述第一预设电压后进行第二预设时间的静置；

S3，对所述动力电池的电芯以第二预设电流恒流充电至第二预设电压，并在达到所述第二预设电压后进行第三预设时间的静置；以及

S4，对所述动力电池的电芯以第三预设电流恒流充电至第三预设电压，以及以所述第三预设电流对所述动力电池的电芯放电至第四预设电压，重复执行预设次数的步骤S4。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S1中的第一预设时间为16～24小时；

在本发明的一个实施例中，所述步骤S2中的第二预设时间和所述步骤S3中的第三预设时间为10～30min；

在本发明的一个实施例中，所述第一预设电流、所述第二预设电流和所述第三预设电流的强度依次增大；

在本发明的一个实施例中，所述步骤S2中的第一预设电流为0.02～0.05C，所述步骤S3中的第二预设电流为0.1～0.2C，所述步骤S4中的第三预设电流为0.5～0.8C；

在本发明的一个实施例中，所述步骤S2中的第一预设电压为3.4～3.45V，所述步骤S3中的第二预设电压为3.9～3.95V；

在本发明的一个实施例中，所述步骤S4中的第三预设电压为4.2～4.25V，所述第四预设电压为2.75～3.0V；

在本发明的一个实施例中，根据所述动力电池上形成的固体电解质界面膜SEI膜的稳定程度，设置所述预设次数。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S4的循环次数为1～5次。