[发明专利]一种适应多种正极材料体系的锂离子电池的快速化成方法

摘要

一种适应多种正极材料体系的锂离子电池的快速化成方法，本发明的化成方法分三个阶段，每个阶段以不同电流大小对电池进行恒流充电，并控制每一阶段的上限截止电压为终止条件。其中，每个阶段选用的电流呈阶梯式逐渐增大，以使SEI膜能够缓慢均匀在石墨负极表面生成；选用的上限截止电压根据不同正极材料体系分别采用不同的范围，以确保SEI膜可以有效生成但又避免过量锂离子消耗。此外，在每个阶段结束后，都设有一定的静置时间，以使每一阶段形成的SEI膜尽可能实现稳态。本发明既可提高化成工序的生产效率，又可保证化成过程中形成SEI膜的质量，进而改善锂离子电池的综合电化学性能。

主权项

一种适应多种正极材料体系的锂离子电池的快速化成方法，正极材料体系包括磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、三元材料，负极材料主要为石墨体系，其特征在于化成过程分三个阶段：第一阶段，以A1电流恒流对电池进行充电至V1上限电压终止，静置时间T1；其中A1电流大小范围为0.01C~0.04C；V1电压的大小范围为：磷酸铁锂系锂电池为2.6~2.8伏，锰酸锂系锂电池为3.6~3.8伏，钴酸锂系锂电池为3.5~3.8伏，三元正极材料锂电池为3.0~3.4伏；静置时间T1为5分钟~5小时；第二阶段，以A2电流恒流对电池进行充电至V2上限电压终止，静置时间T2；其中A2电流大小范围为0.04C~0.09C；V2电压的大小范围为：磷酸铁锂系锂电池为2.8~3.2伏，锰酸锂系锂电池为3.8~4.0伏，钴酸锂系锂电池为3.8~3.95伏，三元正极材料锂电池为3.4~3.7伏；静置时间T2为5分钟~5小时；第三阶段，以A3电流恒流对电池进行充电至V3上限电压终止，静置时间T3；其中A3电流大小范围为0.09C~0.5C；V3电压的大小范围为：磷酸铁锂系锂电池为3.2~3.4伏，锰酸锂系锂电池为4.0~4.15伏，钴酸锂系锂电池为3.95~4.05伏，三元正极材料锂电池为3.7~4.0伏；静置时间T3为10分钟~50小时。