CN104577211A - 一种提高锂离子电池循环性能的电池制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种提高锂离子电池循环性能的电池制备方法，包括如下步骤：1)、取注液后的软包锂离子电池电芯，在45±5℃的环境下静止15-18h；2)、将步骤1)所得电芯再在45℃静止12-18h，进行化成，化成时用夹板夹住电芯，施加压力，同时让化成电芯处在60-80℃的环境中，化成电流为0.05C-0.75C；3)、取步骤2)化成后的电芯，在45±5℃的环境下静止24-36h；4)、而后将步骤3)所得电芯用夹板夹住，施加压力，在80±5℃的环境下烘烤2h，电芯进行成型。本发明所述提高锂离子电池循环性能的电池制备方法使电芯充分吸液，提升保液率，并且充分结合SEI膜形成的特点，在生产过中提供有利于SEI膜形致密形成的条件，从而提高电芯的循环性能。

Description

一种提高锂离子电池循环性能的电池制备方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体地，涉及一种提高锂离子电池循环性能的电池制备方法。

背景技术

几乎所有高性能便携式产品都会使用包括锂离子聚合物电池在内的可再充电锂离子电池，而随着手机、平板电脑、穿戴产品等电子数码产品在人们生活中普遍应用，锂离子电池作为其供能设备，对锂离子电池的能量密度、安全性能和循环寿命的要求不断提高。尤其是电池的循环性能，在一些手机和平板电脑设备采用内置电池设计，电池不可拆卸，电池循环寿命决定了设备的使用寿命。人们一直非常重视提高锂离子电池的容量，以期以物理尺寸最小的电池实现最长的产品工作时间。但是在有些应用中，较长的电池寿命、较多的充电次数或较安全的电池比电池容量更重要。

目前，数码电子设备常用的锂离子电池正极材料是氧化钴锂，负极采用石墨，电池在化成过程中形成SEI膜，SEI膜形成的致密程度影响着电芯的循环性能。

现在常用化成等工艺制程方法，SEI膜形成不够均匀致密，影响电芯的循环性能。另外电芯追求高能量密度，导致电芯追求高电压，高压实。然而正极氧化钴锂在充电超过4.2V时，就会对材料产生不可逆破坏。另外，在高压实的情况下，也会对负极材料石墨造成结构破坏。高电压，高压实都会降低电芯循环性能。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种提高锂离子电池循环性能的电池制备方法，改善电芯制呈工艺，使电芯SEI膜形成更加致密，同时更改现有电池的充放电方式该，显著提高电池的循环性能。

本发明的技术方案如下：一种提高锂离子电池循环性能的电池制备方法，包括如下步骤：

1)、取注液后的软包锂离子电池电芯，在45±5℃的环境下静止15-18h；

2)、将步骤1)所得电芯再在45℃静止12-18h，进行化成，化成时用夹板夹住电芯，施加一定的压力，同时让化成电芯处在60-80℃的环境中，化成电流为0.05C-0.75C；

3)、取步骤2)化成后的电芯，在45±5℃的环境下静止24-36h；

4)、而后将步骤3)所得电芯用夹板夹住，施加一定压力，在80±5℃的环境下烘烤2h，电芯进行成型。

步骤2)施加的压力值为0.02Mpa。

所述化成流程为：

i)搁置1min；

ii)0.05C-0.75C恒流充电20min,上限电压为3950mV；

iii)搁置2min；

iv)0.05C-0.75C恒流充电75min,上限电压为4150mV；

v)搁置2min,结束化成。

步骤2)施加的压力值为0.02-0.35Mpa。

步骤4)施加的压力值为0.02-0.35Mpa。

本发明所述提高锂离子电池循环性能的电池制备方法，电芯化成前，在45℃静止，在这样的环境下能够提高正负极片、隔膜的吸液速率，提升保液率，提升电芯的循环性能，并且减少电芯静止时间；电芯化成时，对电芯施加一定压力，缩短电芯的层间距离，并且使层间距离均衡，电芯化成时缩短锂离子转移通道，提升的化成效率，并且使SEI膜形成更加致密，化成在60-80℃环境下相比常温也会提升化成效率；电芯化成后，在45±5℃环境中静止24-36h，使SEI膜形进一步形成，从而达到改善电芯循环性能、优化电芯的储存性能。

本发明所述提高锂离子电池循环性能的电池制备方法使电芯充分吸液，提升保液率，并且充分结合SEI膜形成的特点，在生产过中提供有利于SEI膜形致密形成的条件，从而提高电芯的循环性能。

附图说明：

图1实施例1所得电池和对照电池的容量和循环性能测试结果对比图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对进一步说明本发明，以帮助更好的理解本发明的内容，但这些具体实施方式不以任何方式限制本发明的保护范围。

实施例1：一种提高锂离子电池循环性能的电池制备方法，包括如下步骤：

1)、取刚注完电解液后的软包锂离子电池电芯，型号为573040，在45±5℃的环境下静止17h；

2)、将步骤1)所得电芯再在45℃静止15h，进行化成，化成时用夹板夹住电芯，施加压力0.2Mpa，同时让化成电芯处在70±5℃的环境中，化成流程记录如表1

表1 实施例1型号为573040的电芯化成流程

3)、取步骤2)化成后的电芯，在45±5℃的环境下静止30h；

4)、而后将步骤3)所得电芯用夹板夹住，施加压力0.2Mpa，在80±5℃的环境下烘烤2h，电芯进行成型。

实施例2：一种提高锂离子电池循环性能的电池制备方法，包括如下步骤：

1)、取刚注完电解液后的软包锂离子电池电芯，型号为606090，在45±5℃的环境下静止15h；

2)、将步骤1)所得电芯再在45℃静止18h，进行化成，化成时用夹板夹住电芯，施加压力0.3Mpa，同时让化成电芯处在75±5℃的环境中，化成流程记录如表2

表2 实施例2型号为606090的电芯化成流程

工步号	工作状态	时间(min)	电流	上限电压(mv)
					1	搁置	1
2	恒流充电	20	0.05C	3950
					3	搁置	2
4	恒流充电	75	0.3C	4150
					5	搁置	2
6	结束

3)、取步骤2)化成后的电芯，在45±5℃的环境下静止24h；

4)、而后将步骤3)所得电芯用夹板夹住，施加压力0.3Mpa，在80±5℃的环境下烘烤2h，电芯进行成型。

实施例3：一种提高锂离子电池循环性能的电池制备方法，包括如下步骤：

1)、取刚注完电解液后的软包锂离子电池电芯，型号为3360C0，在45±5℃的环境下静止18h；

2)、将步骤1)所得电芯再在45℃静止12h，进行化成，化成时用夹板夹住电芯，施加压力0.35Mpa，同时让化成电芯处在60±5℃的环境中，化成流程记录如表3

表3 实施例3型号为3360C0的电芯化成流程

工步号	工作状态	时间(min)	电流	上限电压(mv)
					1	搁置	1
2	恒流充电	20	0.5C	3950
					3	搁置	2
4	恒流充电	75	0.75C	4150
					5	搁置	2
6	结束

3)、取步骤2)化成后的电芯，在45±5℃的环境下静止36h；

4)、而后将步骤3)所得电芯用夹板夹住，施加压力0.35Mpa，在80±5℃的环境下烘烤2h，电芯进行成型。

实施例4：电池循环性能对比。

同时取实施例1所用型号为573040的锂离子电芯，以常规工艺制作电池，作为对照。测试实施例1所得电池和对照电池的容量和循环性能。用所得数据制作电池容量和循环性能对比图，如图1所示。

由图1可知，本发明实施例1所得电池的循环性能优于对照。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种提高锂离子电池循环性能的电池制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、取注液后的软包锂离子电池电芯，在45±5℃的环境下静止15-18h；

2)、将步骤1)所得电芯再在45℃静止12-18h，进行化成，化成时用夹板夹住电芯，施加压力，同时让化成电芯处在60-80℃的环境中，化成电流为0.05C-0.75C；

3)、取步骤2)化成后的电芯，在45±5℃的环境下静止24-36h；

4)、而后将步骤3)所得电芯用夹板夹住，施加压力，在80±5℃的环境下烘烤2h，电芯进行成型。

2.如权利要求1所述的高锂离子电池循环性能的电池制备方法，其特征在于，所述化成流程为：

i)搁置1min；

ii)0.05C-0.75C恒流充电20min,上限电压为3950mV；

iii)搁置2min；

iv)0.05C-0.75C恒流充电75min,上限电压为4150mV；

v)搁置2min,结束化成。

3.如权利要求1所述的高锂离子电池循环性能的电池制备方法，其特征在于，步骤2)施加的压力值为0.02-0.35Mpa。

4.如权利要求1所述的高锂离子电池循环性能的电池制备方法，其特征在于，步骤4)施加的压力值为0.02-0.35Mpa。