CN101267055A - 一种锂离子电池化成方法 - Google Patents

一种锂离子电池化成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101267055A
CN101267055A CNA2008100274260A CN200810027426A CN101267055A CN 101267055 A CN101267055 A CN 101267055A CN A2008100274260 A CNA2008100274260 A CN A2008100274260A CN 200810027426 A CN200810027426 A CN 200810027426A CN 101267055 A CN101267055 A CN 101267055A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium ion
ion battery
battery
constant current
compound method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2008100274260A
Other languages
English (en)
Inventor
李中延
华同祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Mcnair New Power Co Ltd
Original Assignee
Dongguan Mcnair New Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Mcnair New Power Co Ltd filed Critical Dongguan Mcnair New Power Co Ltd
Priority to CNA2008100274260A priority Critical patent/CN101267055A/zh
Publication of CN101267055A publication Critical patent/CN101267055A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明提供的一种锂离子电池化成方法，包括恒流限压充电、恒压充电、恒流限时充电三个过程。本发明操作控制简单，能提高锂离子电池初次容量以及循环寿命和储存性能，且不增加生产成本和材料成本。

Description

一种锂离子电池化成方法
技术领域
本发明涉及电池制造领域，尤其是一种锂离子电池的化成方法。
背景技术
随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池具有更高的重量能量比、体积能量比；电压高，单节锂电池电压为3.6V，等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压；自放电小可长时间存放，这是该电池最突出的优越性；无记忆效应，锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应，所以锂电池充电前无需放电；寿命长。正常工作条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次；可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5-1倍容量的电流充电，使充电时间缩短至1-2小时；可以随意并联使用；由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素，对环境无污染，是当代最先进的绿色电池。由于锂电池的诸多优点，使其随之进入了大规模的实用阶段。
近年来锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑以及各种便携式整机配套能源。锂离子电池已经取得了积极的研究并朝着提高电池使用寿命及电池容量方向发展，但是大多数研究是向正负极材料的改进、电解液添加剂的使用等。通过使用相对比较理想的材料，同时对材料性能进行物理以及化学方式的改进能让电池获得高容量，如日本松下的专利(申请号：200510097875.9)是采用硅合金作为负极材料以提高负极材料容量，但是可逆容量低循环寿命比较差；而通过对电解液添加剂的使用能使负极表面SEI膜(固体电解质界面膜)致密获得循环寿命相对比较高的电池，如韩国三星的专利(申请号：200610106166.7)在电解液中添加表面活性剂抑止电解液与阳极发生反应提高电池充放效率、循环寿命及可靠性但是占有电解液的体积增加了成本同时电池厚度难以控制；三洋电机株式会社的发明专利(申请号：200480035854.8)中使用碳酸乙烯酯和二草酸酯作为添加剂在石墨表面形成稳定的SEI膜，提高电池初始容量以及循环寿命但同样增加了电解液成本还会导致电池低温性能差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作控制简单的锂离子电池化成方法来提高锂离子电池初次容量以及循环寿命和储存性能，且不增加生产成本和材料成本。
为实现上述目的，本发明的解决方案是：
一种锂离子电池化成方法，包括：恒流限压充电、恒压充电、恒流限时充电三个过程。
上述恒流限压充电过程的电流为0.01A-0.1A，电压为2.5V-4.0V。
上述恒流限压充电过程的电流为0.02A-0.05A，电压为3.2V-3.6V。
上述恒压充电过程的电压为2.5V-4.0V。
上述恒压充电过程的电压为3.2V-3.6V。
上述恒流限时充电过程的电流为0.1A-0.3A，充电时间为120分钟-360分钟。
上述恒流限时充电过程的电流为0.15A-0.25A，充电时间为150分钟-240分钟。
采用上述方案后，本发明能够克服现有技术中锂离子电池初次容量低、循环寿命短、储存性能差的问题，提高电池初次容量以及循环寿命和储存性能。通过对电池活化过程中的电流、电压、时间进行控制，使活化过程中产生副反应最小、形成稳定的、致密的SEI膜，但是不增加生产成本和材料成本。
附图说明
图1是本发明实施例和比较例电池初始放电容量曲线；
图2实本发明实施例和比较例电池循环曲线；
图3是本发明实施例和比较例电池储存性能曲线。
具体实施方式
锂离子电池的制作包括以下步骤：(1)以铝箔为集流体，在上面涂上正极浆料，烘烤，按照要求裁剪成相关尺寸辊压成需要极片；(2)以铜箔为集流体，在上面涂上负极浆料，烘烤，按照要求裁剪成相关尺寸辊压成需要极片；(3)装配电芯，将正负极极片通过隔膜分隔开卷绕形成裸体电芯；(4)在手套箱中进行注液，电解液主要是由EC/EMC/PC/DEC/DMC等有机溶剂添加0.5-2mol/L的锂盐形成；(5)对注液后的电芯进行化成激活。
以下提供一个按本发明提供的方案进行化成的具体实施例及以现有技术化成方法制造电池的比较例。
实施例
按照正常的锂离子电池制作流程进行制作电池，以钴酸锂为正极活性物质，石墨为负极活性物质，中间以聚乙烯PE/聚丙烯PP/聚乙烯PE为隔膜卷绕成电芯进行灌注EC/EMC/DEC＝1∶1∶1(wt％)1M LiPF6电解液(碳酸乙烯酯、甲基乙基碳酸酯、二乙基碳酸酯、六氟磷酸锂)，搁置至电池极片完全浸润为止。按照以下步骤对电池进行化成激活：
(1)0.02A恒流充电至电压3.6V；
(2)3.6V恒压充电至电流为零；
(3)0.2A恒流充电180min。
比较例
按照正常的锂离子电池制作流程进行制作电池，以钴酸锂为正极活性物质，石墨为负极活性物质，中间以聚乙烯PE/聚丙烯PP/聚乙烯PE为隔膜卷绕成电芯进行灌注EC/EMC/DEC＝1∶1∶1(wt％)1M LiPF6电解液(碳酸乙烯酯、甲基乙基碳酸酯、二乙基碳酸酯、六氟磷酸锂)电解液，搁置至电池极片完全浸润为止。对上述电池进行常规化成电池工艺激活：
(1)0.02A恒流充电480min；
(2)0.1A恒流充电240min；
(3)0.2A恒流充电120min。
通过对比实施例和比较例活化电池进行电池初始容量(参见图1)、常规循环寿命(参见图2)、储存2月后可恢复容量(参见图3)测试发现，采用本发明提供的方案进行化成的实施例与以现有技术化成方法制造电池的比较例相比，采用恒流与恒压相结合的电池激活制度对电池容量、循环寿命及储存性能影响是正向的。
综上所述，本发明提供的锂离子电池化成方法，操作控制简单，与常规恒流小电流化成耗时基本相当，通过对电池活化过程中的电流、电压、时间进行控制，使活化过程中产生副反应最小，形成稳定的、致密的SEI膜，而不增加生产成本和材料成本，从而有效地提高锂离子电池初次容量以及循环寿命和储存性能。本发明提供的化成方法可适用于卷绕以及叠片式方型和圆柱型电池的制造。

Claims (7)

1、一种锂离子电池化成方法，其特征在于：包括恒流限压充电、恒压充电、恒流限时充电三个过程。
2、如权利要求1所述的一种锂离子电池化成方法，其特征在于：所述恒流限压充电过程的电流为0.01安-0.1安，电压为2.5伏-4.0伏。
3、如权利要求1所述的一种锂离子电池化成方法，其特征在于：所述恒流限压充电过程的电流为0.02安-0.05安，电压为3.2伏-3.6伏。
4、如权利要求1所述的一种锂离子电池化成方法，其特征在于：所述恒压充电过程的电压为2.5伏-4.0伏。
5、如权利要求1所述的一种锂离子电池化成方法，其特征在于：所述恒压充电过程的电压为3.2伏-3.6伏。
6、如权利要求1所述的一种锂离子电池化成方法，其特征在于：所述恒流限时充电过程的电流为0.1安-0.3安，充电时间为120分钟-360分钟。
7、如权利要求1所述的一种锂离子电池化成方法，其特征在于：所述恒流限时充电过程的电流为0.15安-0.25安，充电时间为150分钟-240分钟。
CNA2008100274260A 2008-04-14 2008-04-14 一种锂离子电池化成方法 Pending CN101267055A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008100274260A CN101267055A (zh) 2008-04-14 2008-04-14 一种锂离子电池化成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008100274260A CN101267055A (zh) 2008-04-14 2008-04-14 一种锂离子电池化成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101267055A true CN101267055A (zh) 2008-09-17

Family

ID=39989281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2008100274260A Pending CN101267055A (zh) 2008-04-14 2008-04-14 一种锂离子电池化成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101267055A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101901941A (zh) * 2009-05-27 2010-12-01 比亚迪股份有限公司 一种钛系负极材料锂离子电池的化成方法
CN105633493A (zh) * 2014-10-29 2016-06-01 惠州Tcl金能电池有限公司 修复过放电受损锂离子电池的方法
CN109888401A (zh) * 2019-04-16 2019-06-14 上海卡耐新能源有限公司 一种解决软锂离子包动力电池异常的化成方法
WO2024040510A1 (zh) * 2022-08-25 2024-02-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池的制备方法、二次电池及用电装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101901941A (zh) * 2009-05-27 2010-12-01 比亚迪股份有限公司 一种钛系负极材料锂离子电池的化成方法
CN105633493A (zh) * 2014-10-29 2016-06-01 惠州Tcl金能电池有限公司 修复过放电受损锂离子电池的方法
CN105633493B (zh) * 2014-10-29 2019-02-05 惠州金能电池有限公司 修复过放电受损锂离子电池的方法
CN109888401A (zh) * 2019-04-16 2019-06-14 上海卡耐新能源有限公司 一种解决软锂离子包动力电池异常的化成方法
WO2024040510A1 (zh) * 2022-08-25 2024-02-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池的制备方法、二次电池及用电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108448058B (zh) 一种锂金属电池锂负极的表面修饰改性方法及锂金属电池
CN105355457B (zh) 锂离子电容器及其化成方法
WO2018103563A1 (zh) 一种锂电池的金属锂负极
WO2018171245A1 (zh) 一种锂金属电池的锂负极表面处理方法
CN104681311A (zh) 一种锂离子电容器的新型预嵌锂方法
CN101286577A (zh) 一种大功率的锂离子动力电池
KR20210129097A (ko) 고용량 유지율 리튬 이온 전지의 충방전 방식
CN102903973A (zh) 电池
KR20090013831A (ko) 리튬 2차 전지
CN102368571A (zh) 一种锂离子电池的预充电方法
CN102903924A (zh) 电池
CN104037458A (zh) 一种锂离子储能器件的制造方法
CN107403908A (zh) 一种抑制钛酸锂电池胀气的方法
CN107256980A (zh) 一种提高锂离子电池耐过放电性能的方法
CN104701031A (zh) 一种锂离子电容器的制作方法及锂离子电容器
CN103117412A (zh) 锂离子电池及其化成方法
CN103094627A (zh) 电池
CN103094583A (zh) 电池及电池集流体的处理方法
CN108493482A (zh) 锂离子电池及其成化方法
CN112670574A (zh) 一种用于金属电池的电解液及金属电池
JP2008130516A (ja) 液式鉛蓄電池
CN103560280B (zh) 锂离子电池的化成方法
CN104201420A (zh) 一种降低电芯自放电率的化成流程
CN101267055A (zh) 一种锂离子电池化成方法
CN107579301A (zh) 一种磷酸铁锂动力电池的化成工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080917