[发明专利]高倍率放电锂离子电池的化成方法

说明书

本发明公开了一种高倍率放电锂离子电池的化成方法，锂离子充电设备放置于温度调节的环境下进行工作，锂离子电池放置于充电电流可调的设备中进行首次充电；当锂离子电池处于充电状态时，每隔一段时间，将锂离子电池进行上下180°倒转的方式进行化成；当锂离子电池充满电之后，停止翻转，并且保持锂离子电池处于满荷电的开路状态一段时间，提升锂离子电池的陈化效果；本发明通过改变电流密度、调整化成温度、动态化成后再陈化的方式，生产的锂离子电池具有在高倍率放电的情况下长寿命的循环特性。

技术领域

本发明涉及一种高倍率放电锂离子电池的化成方法。

背景技术

在液态锂离子电池首次充放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这种钝化层是一种界面层,具有固体电解质的特征,不但是电子绝缘体，而且是Li+的优良导体,Li+可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出,因此这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”,简称SEI膜。SEI膜具有有机溶剂不溶性,在有机电解质溶液中能稳定存在,并且溶剂分子不能通过该层钝化膜,从而能有效防止溶剂分子的共嵌入,避免了因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏,因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。对于高倍率放电的电池，由于在电池初次放电过程中在短时间内内部产生大量热量使电池温度升高，加速了锂离子在界面快速的释放穿梭，对于SEI膜的有较大的破坏侵蚀作用，SEI膜遭到破坏以后，溶剂分子能够通过该层钝化膜,导致溶剂分子的共嵌入,溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏，以至于在后续的使用过程中，电池以高倍率放电时其循环寿命会大大降低。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种高倍率放电锂离子电池的化成方法，生产的锂离子电池具有在高倍率放电的情况下长寿命的循环特性。

技术方案：本发明所述的高倍率放电锂离子电池的化成方法，包括以下步骤

步骤1，锂离子充电设备放置于温度调节的环境下进行工作，锂离子电池放置于充电电流可调的设备中进行首次充电；

步骤2，当锂离子电池处于充电状态时，每隔一段时间，将锂离子电池进行上下180°倒转的方式进行化成；

步骤3，当锂离子电池充满电之后，停止翻转，并且保持锂离子电池处于满荷电的开路状态一段时间，提升锂离子电池的陈化效果。

通过采用上述技术方案，将锂离子充电设备放入到低温环境下工作，锂离子充电设备对锂离子电池进行充电，SEI膜形成于电池的首次充放电过程中，低温条件下SEI膜趋于稳定。电极表面的反应是一个SEI膜形成与电荷传递的竞争反应。由于各种离子的扩散速度不同和离子迁移数不同,所以在不同的电流密度下进行电化学反应的主体就不相同,膜的组成也不同，通过调整电流密度以达到形成稳定的SEI膜。

将电池间歇式的进行一次上下180°倒转的方式进行化成，使得电解液在极片上分布更加均匀以使得SEI膜成膜均匀。

上述步骤旨在提高SEI膜的稳定性，并且根据上述步骤可得到在较低的温度环境下、使用较小电流密度以及间歇式的反转锂电池壳体都能提高锂离子的SEI膜的稳定性，以提高锂离子电池的循环寿命。

有益效果：本发明通过改变电流密度、调整化成温度、动态化成的方式，生产的锂离子电池具有在高倍率放电的情况下长寿命的循环特性。

具体实施方式

锂离子电池包括正极为镍钴锰酸锂、负极为改性人造石墨、电解液体系以及锂盐；电解液体系包括碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲基乙基酯；锂盐包括LiPF6和LiBF4。