[发明专利]锂电池的化成方法、锂电池及其制备方法

说明书

本申请提供一种锂电池的化成方法、锂电池及其制备方法。上述的锂电池的化成方法包括如下步骤：获取注液封装后的电芯，电芯的负极材料包括硅基负极材料；对电芯进行第一压力充电预化处理，以使电芯的电量为30％SOC～70％SOC；对第一压力充电预化处理后的电芯进行静置放电操作，得到预化成电芯；对预化成电芯进行补液处理，以使电解液补充入预化成电芯中；对补液处理后的预化成电芯进行第二压力充电预化处理，以使预化成电芯的电量为85％SOC～100％SOC。上述的锂电池的化成方法能有效提高基于硅基负极材料的锂电池的SEI膜的稳定性和电解液的保有量。

技术领域

本发明涉及电池加工技术领域，特别是涉及一种锂电池的化成方法、锂电池及其制备方法。

背景技术

锂电池的工作电压高，能量密度大，已应用于诸如数码产品、电动工具、电动车以及无人机等各个领域，锂电池能量密度的提升已成为研究的热点。目前传统锂电池的负极材料主要为层状石墨，而层状石墨理论比容量只有380mAh/g，由于负极材料自身性质的限制，使得锂电池的发展进入了瓶颈期，导致电池的能量密度较难获得进一步的提升，因此，基于研究者的不懈努力，找到了替换层状石墨的硅基负极材料，硅的理论比容量高达4200mAh/g，且储量丰富，是一种理想的负极材料。

然而由硅基负极材料在充放电过程中，伴随着锂电池的脱嵌，硅基负极材料会产生巨大的体积膨胀和收缩，在循环过程中极易引起硅基负极材料表面形成的固体电解质界面膜(以下简称SEI膜)的破裂，而电解液在循环过程中不断地修复SEI膜，引起锂电池的电芯缺液，导致电阻显著增加，进而导致锂电池的循环性能急剧下降，因此，锂电池的硅基负极材料表面形成的SEI膜的稳定性和电解液的保有量直接影响到锂电池的循环寿命。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能有效提高基于硅基负极材料的锂电池的SEI膜的稳定性和电解液的保有量的锂电池的化成方法、锂电池及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂电池的化成方法，包括如下步骤：

获取注液封装后的电芯，所述电芯的负极材料包括硅基负极材料；

对所述电芯进行第一压力充电预化处理，以使所述电芯的电量为30％SOC～70％SOC；

对第一压力充电预化处理后的所述电芯进行静置放电操作，得到预化成电芯；

对所述预化成电芯进行补液处理，以使电解液补充入所述预化成电芯中；

对补液处理后的所述预化成电芯进行第二压力充电预化处理，以使所述预化成电芯的电量为85％SOC～100％SOC。

在其中一个实施例中，所述对所述电芯进行第一压力充电预化处理的电流和所述对补液处理后的所述预化成电芯进行第二压力充电预化处理的电流独立选自0.05C～2C。

在其中一个实施例中，所述对所述电芯进行第一压力充电预化处理的压力和所述对补液处理后的所述预化成电芯进行第二压力充电预化处理的压力独立选自1kgf/mm²～10kgf/mm²。

在其中一个实施例中，所述对所述电芯进行第一压力充电预化处理的温度和所述对补液处理后的所述预化成电芯进行第二压力充电预化处理的温度独立选自45℃～85℃。

在其中一个实施例中，所述对第一压力充电预化处理后的所述电芯进行静置放电操作的静置时间为1h～36h。

在其中一个实施例中，所述对第一压力充电预化处理后的所述电芯进行静置放电操作得到的所述预化成电芯的电量为0％SOC～5％SOC。

在其中一个实施例中，所述对第一压力充电预化处理后的所述电芯进行静置放电操作，包括如下步骤：