[发明专利]一种锌离子电池化成方法

权利要求书

1.一种锌离子电池的化成方法，所述锌离子电池包括正极片、负极片和隔膜，其特征在于；

所述锌离子电池在使用前经过三次化成；每次化成包括循环充放电，具体包括以下步骤：

S1：将所述锌离子电池浸润在电解液A中，进行第一次化成和第二次化成；

所述电解液A包括电解质盐、溶剂和酸性物质；

第一次化成：采用恒流充电和放电模式，充电倍率为0.01C~0.25C，放电截止电压为0.7~1.2V；

第二次化成：充电阶段先采用恒流充电，充电倍率为0.01C~0.25C，当电池达到充电截止电压时转入恒压充电，保持截止电压直至电流倍率降至0.01C~0.05C时，进入恒流放电阶段，放电截止电压为0.7~1.2V；

S2：将S1中的电解液A全部更换为电解液B，或在电解液A中加入添加剂得到电解液B；

所述电解液B包括电解质盐、溶剂、酸性物质和添加剂；所述添加剂经过化成后可在正极活性材料表面形成无机保护层；

所述S2中的添加剂包括无机物；所述无机物包括可溶性硅酸盐、可溶性偏硅酸盐、可溶性六氟磷酸盐、可溶性亚磷酸盐、可溶性磷酸盐、可溶性钼酸盐中的一种或多种；

S3：在电解液B中进行第三次化成；

第三次化成：充电阶段先采用恒流充电，充电倍率为0.15C~0.3C，当电池达到充电截止电压时转入恒压充电，保持截止电压直至电流倍率降至0.01C~0.05C时，进入恒流放电阶段，放电截止电压为1~1.5V；

在S1~S3中，每次化成时恒流充电的截止电压为1.8~2.2V，恒流放电的倍率均与充电倍率保持一致；

S4：完成化成。

2.根据权利要求1所述的锌离子电池的化成方法，其特征在于，每次化成的循环充放电次数为1~5圈。

3.根据权利要求1所述的锌离子电池的化成方法，其特征在于，所述正极片包括正极活性材料和无机保护层，所述无机保护层附着于正极活性材料上；所述正极活性材料包括锰氧化物，所述无机保护层包括非水溶性锌盐。

4.根据权利要求1所述的锌离子电池的化成方法，其特征在于，所述电解液A的pH值为0.5~7，离子电导率不小于5ms/cm；所述电解液B的pH值为1~7，离子电导率为1~60ms/cm；所述电解液A的pH值小于所述电解液B的pH值。

5.根据权利要求3所述的锌离子电池的化成方法，其特征在于，所述S1、S2中的电解质盐包括可溶性锌盐；所述S1中的酸性物质包括有机酸和无机酸中的一种或多种；所述S1、S2中的溶剂包括水或水与有机溶剂的混合溶液。

6.根据权利要求3所述的锌离子电池的化成方法，其特征在于，所述正极活性材料包括价态不大于+4的锰氧化物，包括一氧化锰、二氧化锰、二氧化三锰、四氧化三锰、锰酸锌、锰酸钠、锰酸钾中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的锌离子电池的化成方法，其特征在于，所述S1、S2中，所述可溶性锌盐包括硫酸锌、甲磺酸锌、醋酸锌、三氟甲烷磺酸锌、氯化锌中的一种或多种，所述可溶性锌盐的摩尔浓度为0.1~5mol/L；所述非水溶性锌盐包括磷酸锌、钼酸锌、硅酸锌、硫化锌、碳酸锌、氟化锌、硬脂酸锌中的一种或多种。

8.根据权利要求5所述的锌离子电池的化成方法，其特征在于，所述S2中，所述有机溶剂包括聚乙二醇、乙醇、丙酮、乙腈、甘油中的一种或多种；所述S1中，所述无机酸包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、多聚磷酸中的一种或多种，所述有机酸包括甲磺酸、三氟甲磺酸、苯甲酸、硫代乙酸、草酸、柠檬酸、醋酸中的一种或多种。

9.根据权利要求6所述的锌离子电池的化成方法，其特征在于，所述正极活性材料为颗粒，粒径范围为10~200 nm；所述无机保护层为颗粒，粒径范围为0.01μm~5μm；所述锰氧化物为颗粒，粒径为50nm~5μm。