[发明专利]一种高功率超低温锂离子电池制备方法

说明书

本发明公开了一种高功率超低温锂离子电池制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将包括正极片、负极片、隔膜、电解液的原材料制备成卷绕式锂离子电芯后进行化成处理，所述化成处理包括如下步骤，1)0.02C～0.06C恒流充电200～280min；2)0.08C～0.12C恒流充电至充电截止电压V₁，再以充电截止电压V1恒压充电至电流≤0.02C。本发明制备出来的锂离子单体电池能够满足‑50℃～55℃的放电能力，且‑40℃的超低温下0.5C放电容量可达额定容量70％以上，1C可达额定容量50％以上。‑50℃超低温下0.5C放电容量可达50％额定容量，扩大了锂电池的低温放电倍率性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池，具体地指一种高功率超低温锂离子电池制备方法。

背景技术

目前锂离子电池在新能源行业具有着重要地位，锂电池不断发展的同时，也面临着诸多的考验，其中超低温锂离子电池技术便是其中一项。超低温锂离子电池是指在超低温的条件下，仍然能够实现正常放电功能的电池。在一些特殊领域，如寒冷地区的新能源汽车、野外工作的电动工具、通讯信号中转站、士兵保障用电池、航空航天、南北极探测等领域，都对电池的低温性能提出了苛刻的要求，不仅要求电池具备低温放电功能，并且对低温放电功率和放电容量都有着苛刻要求。

目前常用锂离子电池工作温度在-20℃～60℃之间，在低于-40℃温度条件下，难以正常工作，这就直接影响了锂离子电池的使用性能。目前提升低温性能的方案都是改变电芯内部体系问题，主要内容包括正极配方、负极配方、电解液的更改，选取低温性能好的活性物质、导电性能好的导电剂，粘接性能好的粘接剂，低熔点、低粘度的溶剂，高电导率的锂盐等，在提升低温性能的同时还要考虑是否具有批量性生产可行性等问题。

目前改善电池的超低温性能的办法有电芯体系的选择和制作工艺的改善，其中电芯内部体系的确定包含正极体系、负极体系和电解液的选择。目前市场上的正极活性物质仍旧是以钴酸锂和三元材料为主，负极以石墨为主，电解液的选择需要综合考虑放电环境和体系兼容性问题。为实现超低温环境下倍率放电的目标，目前通常采用的是超低温电解液，同时还要考虑电池安全性、电液的兼容性、循环性能问题。化成工艺的改善目前主要有高温化成和小电流多次化成两个方向，两种化成方式虽然确实有助于低温性能的提升，但高温化成具有操作复杂，需要特定的化成环境。小电流多次化成又太耗时，不符合批量生产可行性。

因此，需要开发出一种步骤简单、环境常规化、耗时短、效率高、批量生产可行性佳的高功率超低温锂离子电池制备方法。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种步骤简单、环境常规化、耗时短、效率高、批量生产可行性佳的高功率超低温锂离子电池制备方法。

本发明的技术方案为：一种高功率超低温锂离子电池制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将包括正极片、负极片、隔膜、电解液的原材料制备成卷绕式锂离子电芯后进行化成处理，所述化成处理包括如下步骤，

1)0.02C～0.06C恒流充电200～280min；

2)0.08C～0.12C恒流充电至充电截止电压V₁，再以充电截止电压V1恒压充电至电流≤0.02C。

优选的，所述化成处理还包括以下步骤，

3)放置3-10min，再0.1C～0.5C放电至放电截止电压V2；

4)放置3-10min，以0.02C～0.06C充电200～280min后转0.08C～0.12C充电至充电截止电压V1或以0.08C～0.12C直接充电至充电截止电压V1，再以充电截止电压V1恒压充电至电流≤0.02C。

优选的，所述化成处理还包括步骤5)，步骤5)为循环步骤3)-步骤4)1-4次。