CN107785612A - 镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法 - Google Patents

镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107785612A
CN107785612A CN201610963251.9A CN201610963251A CN107785612A CN 107785612 A CN107785612 A CN 107785612A CN 201610963251 A CN201610963251 A CN 201610963251A CN 107785612 A CN107785612 A CN 107785612A
Authority
CN
China
Prior art keywords
soft bag
ionic cell
nickel
positive pole
lithium ionic
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
CN201610963251.9A
Other languages
English (en)
Inventor
赵星星
杜小红
苏文俊
李凡群
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.)
Wanxiang Group Corp
Wanxiang A123 Systems Asia Co Ltd
Original Assignee
Wanxiang Group Corp
Wanxiang A123 Systems Asia 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 Wanxiang Group Corp, Wanxiang A123 Systems Asia Co Ltd filed Critical Wanxiang Group Corp
Priority to CN201610963251.9A priority Critical patent/CN107785612A/zh
Publication of CN107785612A publication Critical patent/CN107785612A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/446—Initial charging measures
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

一种镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法，涉及锂离子电池制造技术领域。其具体包括低温小倍率充放电、加压排气、静置和大倍率充放电等步骤。本发明中的镍钴锰酸锂材料正极软包锂离子电池化成方法能够使生成的SEI膜结构更加稳定致密，减少锂离子的消耗，改善镍钴锰酸锂材料正极锂离子电池的循环性能，电池的容量得到更好发挥，电池的自放电现象减弱。

Description

镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池制造技术领域，尤其是涉及一种镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法。
背景技术
与其它电池相比，锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、开路电压高、无记忆效应、安全无污染等优点。经过二十多年的飞速发展，锂离子电池广泛的应用于笔记本电脑、移动电话、数码相机、储能等领域。近年来，随着人们对于环境保护意识的加强，汽车尾气所带来的环境污染和全球气候变暖现象已经引起了广泛的关注，为了根治汽车尾气对环境污染和全球气候变暖现象以及缓解石油资源日益减少带来的能源危机，节能环保的电动汽车的研究、开发和产业化成为全世界关注的问题。和其他移动设备相比，电动汽车对电池的循环寿命、电池一致性以及大电流放电能力等性能提出更高的要求。
化成是软包装锂离子电池生产过程中非常关键的工序之一，是对电池活性物质的充分激活，化成的优劣直接影响到锂离子电池的后续电池性能。锂离子电池的化成主要有两方面的作用： 1、锂离子电池中的活性物质借助第一次充电进行活化，转化成具有正常电化学活性的材料；2、在电极表面，主要是负极表面，生成一层钝化膜，即固态电解质界面膜（SEI），SEI膜的好坏直接影响到电池的循环寿命、自放电和安全性等电化学性能。影响化成效果的重要条件主要包括化成时间、化成电流和化成温度。现有的软包装锂离子电池化成方法，一般是在室温条件下进行，首次充电会充电至截止电压，生成的SEI膜的结构较差，消耗的锂离子多，不能使锂离子电池的容量和循环性能得到充分发挥。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种使SEI膜更加致密稳定并具有多孔性，能够改善锂离子电池循环性能，减少电池中活性锂消耗，促进电池容量发挥的镍钴锰酸锂材料正极软包锂离子电池的化成方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法，包括以下步骤：
a）在低于常温的低温环境下，将经电解液浸润的软包锂离子电池以0.1～0.2C的充电倍率充电至3.0～3.2V，接着以0.1～0.2C的充电倍率充电至3.6～3.7V，静置后，以0.2～0.3C的放电倍率放电至2.5～2.7V；
b）在软包锂离子电池的表面加压，并进行抽气处理；
c）将经抽气处理后的软包锂离子电池静置；
d）将经步骤c处理后的软包锂离子电池以0.2～0.3C的充电倍率充电至3.6～3.7V，接着以0.4～0.6C的充电倍率充电至4.1～4.3V。
小倍率和低温条件下首次充放电生成的SEI膜更加致密，首次充电至3.6~3.7 V然后放电至截止电压2.5~2.7 V进行抽空，可以减少生成的气体在后续流程中对电池的不利影响；低电压条件下高温静置过程可以使生成的致密的SEI膜进行结构重组；减少电池中活性锂的消耗，促进电池容量的发挥，使SEI膜更加稳定并具备多孔性，并可以减少副反应发生。
作为优选，步骤a中在0～20℃的低温环境下进行。
作为优选，步骤a在5～15℃的低温下进行。
作为优选，步骤c中静置在35～45℃的高温环境下进行。
作为优选，步骤c中静置时间为24～72小时。
因此，本发明具有以下有益效果：本发明中的镍钴锰酸锂材料正极软包锂离子电池化成方法能够使生成的SEI膜结构更加稳定致密，减少锂离子的消耗，改善镍钴锰酸锂材料正极锂离子电池的循环性能，电池的容量得到更好发挥，电池的自放电现象减弱。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法，包括以下步骤：
a）在0℃的低温环境下，将经电解液浸润的软包锂离子电池以0.1C的充电倍率充电至3.0V，接着以0.1C的充电倍率充电至3.6V，静置后，以0.2C的放电倍率放电至2.5V；
b）在软包锂离子电池的表面加压，并进行抽气处理；
c）将经抽气处理后的软包锂离子电池在35℃的高温环境下静置，静置时间为24小时；
d）将经步骤c处理后的软包锂离子电池以0.2C的充电倍率充电至3.6V，接着以0.4C的充电倍率充电至4.1V。
实施例2
一种镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法，包括以下步骤：
a）在5℃的低温环境下，将经电解液浸润的软包锂离子电池以0.1C的充电倍率充电至3.0V，接着以0.2C的充电倍率充电至3.6V，静置后，以0.2C的放电倍率放电至2.6V；
b）在软包锂离子电池的表面加压，并进行抽气处理；
c）将经抽气处理后的软包锂离子电池在40℃的高温环境下静置，静置时间为40小时；
d）将经步骤c处理后的软包锂离子电池以0.2C的充电倍率充电至3.6V，接着以0.5C的充电倍率充电至4.2V。
实施例3
一种镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法，包括以下步骤：
a）在15℃的低温环境下，将经电解液浸润的软包锂离子电池以0.1C的充电倍率充电至3.0V，接着以0.2C的充电倍率充电至3.7V，静置后，以0.3C的放电倍率放电至2.6V；
b）在软包锂离子电池的表面加压，并进行抽气处理；
c）将经抽气处理后的软包锂离子电池在40℃的高温环境下静置，静置时间为56小时；
d）将经步骤c处理后的软包锂离子电池以0.3C的充电倍率充电至3.7V，接着以0.5C的充电倍率充电至4.2V。
实施例4
一种镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法，包括以下步骤：
a）在20℃的低温环境下，将经电解液浸润的软包锂离子电池以0.2C的充电倍率充电至3.2V，接着以0.2C的充电倍率充电至3.7V，静置后，以0.3C的放电倍率放电至2.7V；
b）在软包锂离子电池的表面加压，并进行抽气处理；
c）将经抽气处理后的软包锂离子电池在45℃的高温环境下静置，静置时间为72小时；
d）将经步骤c处理后的软包锂离子电池以0.3C的充电倍率充电至3.7V，接着以0.6C的充电倍率充电至4.3V。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法，其特征在于包括以下步骤：
a）在低于常温的低温环境下，将经电解液浸润的软包锂离子电池以0.1～0.2C的充电倍率充电至3.0～3.2V，接着以0.1～0.2C的充电倍率充电至3.6～3.7V，静置后，以0.2～0.3C的放电倍率放电至2.5～2.7V；
b）在软包锂离子电池的表面加压，并进行抽气处理；
c）将经抽气处理后的软包锂离子电池静置；
d）将经步骤c处理后的软包锂离子电池以0.2～0.3C的充电倍率充电至3.6～3.7V，接着以0.4～0.6C的充电倍率充电至4.1～4.3V。
2.根据权利要求1所述的一种镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法，其特征在于：所述步骤a中在0～20℃的低温环境下进行。
3.根据权利要求2所述的一种镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法，其特征在于：所述步骤a在5～15℃的低温下进行。
4.根据权利要求1所述的一种镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法，其特征在于：所述步骤c中静置在35～45℃的高温环境下进行。
5.根据权利要求1所述的一种镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法，其特征在于：所述步骤c中静置时间为24～72小时。
CN201610963251.9A 2016-11-04 2016-11-04 镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法 Pending CN107785612A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610963251.9A CN107785612A (zh) 2016-11-04 2016-11-04 镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610963251.9A CN107785612A (zh) 2016-11-04 2016-11-04 镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107785612A true CN107785612A (zh) 2018-03-09

Family

ID=61438085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610963251.9A Pending CN107785612A (zh) 2016-11-04 2016-11-04 镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107785612A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110571489A (zh) * 2019-10-14 2019-12-13 钱起 一种锂离子电池的分步化成方法
CN110707389A (zh) * 2019-10-14 2020-01-17 钱起 一种具有镍钴锰酸锂正极的锂离子电池的化成方法
CN111416157A (zh) * 2020-04-09 2020-07-14 盛蕾 一种三元锂离子电池的制备方法
CN116190827A (zh) * 2022-12-06 2023-05-30 安徽格兰科新材料技术有限公司 一种缩短锂离子电池化成时间的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110571489A (zh) * 2019-10-14 2019-12-13 钱起 一种锂离子电池的分步化成方法
CN110707389A (zh) * 2019-10-14 2020-01-17 钱起 一种具有镍钴锰酸锂正极的锂离子电池的化成方法
CN111416157A (zh) * 2020-04-09 2020-07-14 盛蕾 一种三元锂离子电池的制备方法
CN111416157B (zh) * 2020-04-09 2021-07-06 漳州雷天温斯顿动力电池研发中心有限公司 一种三元锂离子电池的制备方法
CN116190827A (zh) * 2022-12-06 2023-05-30 安徽格兰科新材料技术有限公司 一种缩短锂离子电池化成时间的方法
CN116190827B (zh) * 2022-12-06 2024-04-19 安徽格兰科新材料技术有限公司 一种缩短锂离子电池化成时间的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105742613A (zh) 一种负极极片和锂离子电池
CN102394305B (zh) 一种泡沫铜氧化物/铜锂离子电池负极及其制备方法
CN103247823B (zh) 全固态锂离子电池及其制备方法
CN101615696A (zh) 一种软包装锂离子二次电池的化成工艺
CN103633291B (zh) 一种锂离子电池正极极片及制作方法
CN107785612A (zh) 镍钴锰酸锂材料正极的软包锂离子电池的化成方法
CN101572327A (zh) 石墨烯为负极材料的锂离子电池
CN102117895A (zh) 扣式锂电池的正极钢壳及扣式锂电池
CN107180955A (zh) 一种镍钴锰酸锂ncm‑富锂金属氧化物复合正极电极的制备方法
CN102332567B (zh) 石墨烯/氮化铬纳米复合材料的制备方法
CN101630728A (zh) 一种高能量密度锂二次电池电极及其制备方法
CN106532041A (zh) 一种用于钠离子电池的氟硅酸锰钠正极材料及其制备方法
CN102412388A (zh) 一种三元材料锂离子电池正极用极片及其涂布方法
CN101944587A (zh) 锂锰扣式二次电池负极及电池
CN109698334A (zh) 正极片、钛酸锂电池及其制备方法
CN111211315A (zh) 一种沥青基片层碳材料及其制备方法和应用
CN105047878A (zh) 一种气相沉积制备改性硅基负极材料的方法
JP2011096470A (ja) 全固体リチウムイオン二次電池における負極材および全固体リチウムイオン二次電池の製造方法
CN104681876A (zh) 一种提高磷酸铁锂电池综合电化学性能的化成方法
CN115566170A (zh) 一种高能量密度快充锂离子电池负极材料的制备方法
CN108400396A (zh) 一种提高锂离子电池的首次充放电比容量及首效的方法
CN108878893A (zh) 一种快充锂离子电池负极用改性集流体及其制备方法
CN103560280B (zh) 锂离子电池的化成方法
CN103531776A (zh) 高安全性超长寿命的锂离子电池及其正极材料和化成方法
CN107720822A (zh) 一种海胆状锂离子电池正极材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180309