[发明专利]一种锂离子电池负压化成方法及锂离子电池

说明书

本发明提供了一种锂离子电池负压化成方法及锂离子电池。所述方法包括以下步骤：(1)将锂离子电池抽真空至负压，静置，进行充电，至截止电压V0≤2.5V；(2)将步骤(1)充电后的锂离子电池内部负压泄压，静置；(3)将步骤(2)静置后的锂离子电池在内部负压条件下进行充电，至截止电压V0≤3.05V；(4)重复进行步骤(2)和步骤(3)的操作1次以上；(5)将步骤(3)锂离子电池内部负压泄压，静置；(6)将步骤(5)静置后的锂离子电池在内部负压条件下进行充电，至截止电压V0≤3.35V。本发明在整个化成过程中通过化成时负压、常压循环可以减少化成时电解液从电池内部被抽出来质量。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，涉及一种锂离子电池负压化成方法及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池生产制造过程中，化成对于电池的性能起着至关重要的影响。化成过程中形成SEI膜和电解液反应会产生大量的CO₂、CO、CH₄、C₂H₆气体，这些气体会减少我电解液的存储体积。同时这些气体会会影响我们化成时SEI膜的形成，因此我们化成过程中我们一般维持一个较高的真空度(-70kPa～-90kPa)，来确保化成产生的气体被及时的抽走，不会影响化成过程中SEI膜的形成效果。但是这样做必然会导致电芯大量的电解液随着气体一起从电芯内部抽出，这样会导致大量的电解液浪费，增加电芯的制造成本。

CN106450464A公开了一种电池的化成方法，包括以下步骤：将陈化结束的电芯放入化成设备中进行高温高压化成，先以0.05-0.5C的电流进行充电，截止电压为3.5-3.8V，然后以0.2-3C的电流进行充电，截止电压为3.9-4.5V；在常温及固定压力下对电芯进行冷却，使电芯温度降至常温；将冷却后的电芯置于真空环境中，将电芯的气囊袋刺破、并抽气，然后封口；将抽气完毕的电芯放入化成设备中，将温度及压力提高，对电池进行高温老化；在常温及固定压力下对电芯进行冷却，是电芯温度降至常温，化成结束。此发明的抽气效果并不好，锂电池的极片之间容易产生气泡，这样容易在极片上析锂及形成黑斑。

CN101640285A公开了一种化成方法，通过在化成前后分别灌注不同的电解液，以改善电池的低温和循环性能。但此工艺注液后需要静置2～3天，并采用小电流化成，整个化成工序时间长，需密封注液孔防止电解液因长时间暴露而外泄，化成后又需打开注液孔进行二次注液，生产效率低下。

因此，本领域需要开发一种新的化成方法，该方法方便简洁便于实际应用并且可以减少化成时电解液从电池内部被抽出来质量，有利于气体排出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池负压化成方法及锂离子电池。本发明在整个化成过程中充电时一直保持高负压状态，这样可以使极片与极片、极片与隔膜贴合更加紧密；能够解决化成中电解液浪费问题、不易在极片上析锂和形成黑斑，同时能够提高生产效率。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种锂离子电池负压化成方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将锂离子电池抽真空至其内部负压为-70kPa～-90kPa，静置，以充电电流小于或等于0.05C进行充电，至截止电压V0≤2.5V；

(2)将步骤(1)充电后的锂离子电池内部负压泄压至0kPa～-10kPa，静置；

(3)将步骤(2)静置后的锂离子电池在内部负压为-70kPa～-90kPa条件下以充电电流小于或等于0.05C进行充电，至截止电压V0≤3.05V；

(4)重复进行步骤(2)和步骤(3)的操作1次以上；

(5)将步骤(3)锂离子电池内部负压泄压至0kPa～-10kPa，静置；