[发明专利]一种锂离子电池的化成、分容方法

说明书

本发明提供了一种锂离子电池的化成、分容方法，包括以下步骤：1)用小流量的电流对锂离子进行充电2～3小时；2)将充电后的锂离子电池在一定温度下搁置、老化；3)用中流量的电流将锂离子电池充电至额定电压，转恒压充电，至截止电流后，结束充电；4)将充电结束后的锂离子电池搁置5‑30分钟；5)将锂离子电池用不同放电倍率放电至截止电压；用放电容量除以充电容量，得到每个锂离子电池在该放电倍率下的首次荷电效率，从而得到锂离子电池在该放电倍率下的平均首次荷电效率；从而通过计算，得到大批量生产的锂离子电池在不同放电倍率下的容量＝大批量生产的锂离子电池充电容量x不同放电倍率下的平均首次荷电效率，化成分容结束。

技术领域

本发明涉及锂离子电池制造技术领域，尤其涉及一种锂离子电池的化成分容方法。

背景技术

锂离子电池是20世纪90年代出现的绿色高能环保电池，具有能量密度高、环境友好、无记忆效应、循环寿命长、自放电少等突出的优点，不仅是移动电话、笔记本电脑、便携式测量仪等电子装置小型轻量化的理想电源，也是目前正处于产业化的电动汽车、电动自行车动力能源及风能、太阳能的储能电池。它主要依靠锂离子在正极和负极嵌入和脱嵌来工作。在充电过程中，Li+在正极脱嵌，负极嵌入；放电时则相反,在迁移过程中,正负极活性物质的化合价发生变化引起氧化还原反应,电子流出外电路产生外电流。

化成、分容是锂电池生产过程中的重要工序，化成时在负极表面形成一层钝化层，即固体电解质面膜(SEI膜)，SEI膜的好坏直接影响到电池的循环寿命、稳定性、自放电性、安全性等电化学性能；电池的容量则是锂离子性能、品质的重要指标、所以化成、分容工序是锂离子电池生产过程中必不可少的工艺，但目前一般的锂离子电池生产企业，电池化成分容的充放电时间为15～20个小时，不仅消耗大量的电力、化成分容工艺的设备投入也占整个电池生产线制备投入的30％，所以怎么缩短化成、分容的充放电时间，是减少电池企业的设备投入、减少电力消耗的一个重要途径，目前有二种方法可以减少充放电时间，一种是增加充放电电流，但充放电电流的增加不利于在负极表面形成的SEI膜， 对电池和各种性能有影响，一直来没有广泛采用，目前圆柱电池、液锂软包装电池和方形铝壳电池的化成分容如下：

加完液之后搁置约12～48小时，再用小电流0.05C充电3小时，再用0.2C充电3小时，然后高温老化、常温搁置、剔除低电压的电池，再对电池进行0.2C充满电，测出0.2C、0.5C或1C放电时的容量，一般也化时15-20小时。

一般认为，化成时开始用小电流充电负极表面形成一层钝化层，即固体电解质界面膜(SEI膜)，SEI膜在形成过程中要消耗掉正极的一部分锂离子，所以首次充电的容量要高于电池实际容量的约7-12％％，同时也与电解液发生反应，产生气体，但对SEI膜形成和产生气体的准确理论还没有。

中国专利200610170334.9公开了一种锂离子二次电池的化成方法，该方法在化成温度下对电池进行化成，其中，先以恒流充电至V1伏特，然后在V1-V2伏特循环恒流充放电至少1次，再以恒流充电至V3伏特，然后在V3-V4伏特循环恒流充放电至少1次，电压V1电压V2电压V3电压V4。过程比较复杂。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题是，提供一种锂离子电池的化成、分容的方法，有效地解决了原来锂离子电池化成、分容时间长、化成设备资金投入大的缺点。化成、分容的时间从15～20小时缩短到4～5小时，节约了电力、人力成本，减少了设备投资。

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种锂离子电池的化成、分容方法，包括以下步骤：

1)取注完电解液之后的锂离子电池n个；

2)将所述n个锂离子电池搁置h小时；

3)用小流量的电流对其进行充电，充电时间为2～3小时；

4)将充电后的锂离子电池在一定温度下搁置、老化；