CN108258347B - 一种硅负极软包锂离子电池的化成方法 - Google Patents

一种硅负极软包锂离子电池的化成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种硅负极软包锂离子电池的化成方法，具体包括如下步骤：(1)在注液完成的电芯上安装夹具，调整夹具压力为0.05MPa～1.0Mpa，对所述电芯充电至截止电压为2.9V～3.8V，并对电芯抽真空；(2)通过夹具施加0.1～3.0MPa的压力，充电至截止电压为3.8V～4.8V，对电芯抽真空，再放电至截止电压为1.8～3.2V；以上述操作为1个周期，重复1～10个周期；(3)保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0Mpa，充电至截止电压为3.2V～4.2V，搁置6～48h后卸下夹具，真空热封，即可。本发明同时采用分阶段的控制充电的上限电压、在电池外部施加机械外压、在电池内部施加负压三种手段，来控制硅基负极在充放电过程中体积的均匀变化，有效改善了硅基负极在锂离子软包电池中的褶皱问题，提高了锂离子电池的电化学性能。

Description

一种硅负极软包锂离子电池的化成方法
技术领域
本发明涉及到锂离子电池技术领域，涉及一种改善锂离子软包电池中硅基负极褶皱问题的化成方法。
背景技术
随着锂离子电池在新能源电动汽车领域的应用和推广，对锂离子电池的高能量密度和高安全性能的需求不断增加。高电压的正极材料配合高比容量的硅基负极材料可大大的提升锂离子电池的能量密度，因此具有较广阔的应用前景。
但是高比容量的硅基负极在嵌/脱锂过程中存在较大的体积膨胀，导致硅基负极在软包装锂离子电池中发生较严重的褶皱现象。对于高电压锂离子软包电池，在高电压(≥4.4V)下化成阶段会产生大量的气体，这些气体会充斥在正负极之间，导致硅基负极的褶皱变形更加严重。这种褶皱变形会造成正负极的接触不均匀，导致电池的内阻增大、容量发挥降低、循环寿命缩短等；更为严重的是这种褶皱在长期循环过程中易导致局部析锂，大大增加了电池的安全风险。因此，消除或改善高电压软包软包装锂离子电池中硅基负极的褶皱，将有利于提升电池的综合性能。
现有技术中，专利文献CN106684457A提供了一种针对高电压锂离子软包电池的化成方法，主要是为了抑制和缓解电池在高电压下的产气问题；专利文献CN106532131A提供一种锂离子电池压力化成的方法，主要是解决电池化成后硬度不足问题；专利文献CN106684426A提供了一种软包锂离子电池的变电流阶梯化成方法，主要是为了使正负极与隔膜充分接触，形成均匀的SEI膜。但是上述专利中的一系列方法，对高电压软包装锂离子电池中硅基负极的褶皱问题均没有可预见性的明显改善作用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，通过控制化成阶段的工艺条件，缓解和改善软包锂离子电池中硅基负极的褶皱问题。
本发明结合含有硅基负极的锂离子电池化成期间的特点，同时采用分阶段的控制充电的上限电压、在电池外部施加机械外压、在电池内部施加负压三种手段，来控制硅基负极在充放电过程中体积的均匀变化，有效改善了硅基负极在锂离子软包电池中的褶皱问题，提高了锂离子电池的电化学性能。
具体而言，本发明所针对的电池是含有硅基负极的软包锂离子电池，所述方法包括以下步骤：
(1)在注液完成的电芯上安装夹具，调整夹具压力为0.05MPa～1.0MPa，对所述电芯充电至截止电压为2.9V～3.8V，并对电芯抽真空；
(2)通过夹具施加0.1～3.0MPa的压力，充电至截止电压为3.8V～4.8V，对电芯抽真空，再放电至截止电压为1.8～3.2V；
以上述操作为1个周期，重复1～10个周期；
(3)保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0Mpa，充电至截止电压为3.2V～4.2V，搁置6～48h后卸下夹具，真空热封，即可。
本发明所述步骤(1)中，在对软包电芯注液完成后，先在真空下封口，搁置6～48h后再安装夹具。所述充电时优选采用0.01C～0.1C的电流，至截止电压为2.9V～3.8V后，搁置10～90min再进行后续步骤。
本发明骤(2)中，以所述“通过夹具施加0.1～3.0MPa的压力，充电至截止电压为3.8V～4.8V，对电芯抽真空，再放电至截止电压为1.8～3.2V”为1个周期，重复1～10个周期，优选2～5个周期，可有效改善硅基负极在高电压锂离子软包电池中的褶皱问题。为了进一步提高化成效果，本发明优选在步骤(2)的重复周期中，所述充电的截止电压在电池规定允许的电压范围内、优选在3.8V～4.8V的电压范围内，随着周期数的增加而依次升高。
所述步骤(1)和步骤(2)的各个循环中，对电芯抽真空的真空度应<-90KPa，抽真空时间为1～10min。在充电或放电结束后，应搁置10～90min后再进行后续步骤。步骤(2)中抽真空操作不仅限于在每个周期的充放电间隙进行，也可以在一个周期内的任意一个时间点进行。
步骤(2)的各个循环和步骤(3)所述充电和/或放电时，均采用0.05C～0.2C的电流，充电结束后搁置10～90min后再进行后续步骤。上述过程中，充电、放电和/或搁置过程中可控制温度在20～60℃。
本发明在化成过程中通过夹具施加压力。所述夹具可自步骤(1)安装起一直保留至步骤(3)拆卸，也可以中途拆卸再安装，只要确保在化成过程中能够施加目标量的外界压力即可。
本发明经化成处理后，将电芯搁置6～48h后，将夹具拆卸去除，然后抽真空热封电芯，剪除气袋，即可得到锂离子电池。
作为本发明的一种优选方案，步骤(2)所述操作重复3个循环，所述方法包括如下具体步骤：
(1)将软包电芯注液完成在真空下封口，搁置6-48h后安装夹具，调整压力为0.05MPa～1.0Mpa，用0.01C～0.1C的电流充电至截止电压为2.9V～3.8V，搁置10～90min后对电芯进行抽真空，时间为1～10min；
(2)调整所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.8V～4.2V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.2V～4.5V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.5V～4.8V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
(3)保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0Mpa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.2V～4.2V，搁置6～48h后拆卸夹具，然后抽真空热封所述电芯，剪除气袋，即可得到锂离子电池。
作为本发明的一种优选方案，步骤(2)所述操作重复4个循环，所述方法包括如下具体步骤：
(1)将软包电芯注液完成在真空下封口，搁置6-48h后安装夹具，调整压力为0.05MPa～1.0Mpa，用0.01C～0.1C的电流充电至截止电压为2.9V～3.8V，搁置10～90min后对电芯进行抽真空，时间为1～10min；
(2)调整所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.8V～4.2V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.2V～4.4V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.4V～4.6V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.6V～4.8V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
(3)保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0Mpa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.2V～4.2V，搁置6～48h后拆卸夹具，然后抽真空热封所述电芯，剪除气袋，即可。
本发明同时保护经上述化成方法处理后所得到的锂离子电池。
本发明通过在化成期分阶段的控制充电的上限电压,有利于硅基负极膨胀率和高压化成阶段气体的缓慢释；在电池外部施加机械外压的同时阶段性的对电池内部施加负压，确保硅基负极在嵌/脱锂过程中更加均匀的膨胀/收缩以及高压化成阶段气体及时排出，因此改善了硅基负极在软包锂离子电池中的褶皱问题。本发明所述方法得到的硅基负极更平整，电极结构维持的更加完整，因此有利于硅基负极表面稳定SEI的形成，提高了电池的循环稳定性；改善了硅基负极在软包锂离子电池中的褶皱问题，有利于正负极与隔膜、电解液的接触，降低电池内阻，提高了电池容量的发挥；防止长期循环过程中发生局部析锂，提高了电池的安全性能；改善硅基负极在软包锂离子电池中褶皱问题的同时，有利于降低电池的保液量，提高电池的能量密度。
附图说明
图1为本发明所述化成方法的流程图；
图2为SiC650电极在不同化成条件下化成后的极片照片；其中，图2A为对比例1对应结果的示意图，图2B为实施例1对应结果的示意图；
图3 SiC850电极在不同化成条件下循环130周后的极片照片；其中，图3A为对比例2对应结果的示意图，图3B为实施例2对应结果的示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例使用富锂锰基固溶体材料作为正极，比容量为650mAh/g的硅碳材料(SiC650)作为负极，组装成容量为20Ah的软包装锂离子电池，并提供了所述软包装锂离子电池的化成方法，具体为：
(1)将软包电芯注液完成后，在真空下封口，搁置24h后安装夹具，调整压力为0.2MPa，用0.05C的电流充电至截止电压为3.6V，搁置60min后对电芯进行抽真空，时间为2min；
(2)调整夹具施加的压力为1.0MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为4.0V，搁置60min；对电芯进行抽真空，时间为2min；再用0.1C的电流放电至截止电压为2.0V，搁置60min；
保持夹具施加的压力为1.0MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为4.3V，搁置60min；对电芯进行抽真空，时间为2min；再用0.1C的电流放电至截止电压为2.0V，搁置60min；
保持夹具施加的压力为1.0MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为4.6V，搁置60min；对电芯进行抽真空，时间为2min；再用0.1C的电流放电至截止电压为2.0V，搁置60min；
保持夹具施加的压力为1.0MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为4.7V，搁置60min；对电芯进行抽真空，时间为2min；再用0.1C的电流放电至截止电压为2.0V，搁置60min；
(3)保持夹具施加的压力为1.0MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为3.6V，将电芯搁置24h后拆卸夹具，然后抽真空热封所述电芯，剪除气袋，即可得到锂离子电池。
将所得电池用0.1C放电至2.0V，拆解电池。
本实施例所得极片的照片如图2B所示。
对比例1
与实施例1相比，区别在于：步骤(2)中的全部4个循环均未施加机械外压，并且每个循环直接充电至4.7V。
本对比例所得极片的照片如图2A所示。
实施例2
本实施例使用富锂锰基固溶体材料作为正极，比容量为850mAh/g的硅碳材料(SiC850)作为负极，组装成容量为20Ah的软包装锂离子电池，并具体提供了所述软包装锂离子电池的化成方法，具体为：
(1)将软包电芯注液完成后在真空下封口，搁置24h后安装夹具，调整压力为0.2MPa，用0.05C的电流充电至截止电压为3.4V，搁置60min后对电芯进行抽真空，时间为2min；
(2)调整夹具施加的压力为1.2MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为4.0V，搁置60min；对电芯进行抽真空，时间为1min；再用0.1C的电流放电至截止电压为2.0V，搁置60min；
保持夹具施加的压力为1.2MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为4.35V，搁置60min；对电芯进行抽真空，时间为1min；再用0.1C的电流放电至截止电压为2.0V，搁置60min；
保持夹具施加的压力为1.2MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为4.55V，搁置60min；对电芯进行抽真空，时间为2min；再用0.1C的电流放电至截止电压为2.0V，搁置60min；
保持夹具施加的压力为1.2MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为4.65V，搁置60min；对电芯进行抽真空，时间为2min；再用0.1C的电流放电至截止电压为2.0V，搁置60min；
(3)保持夹具施加的压力为1.2MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为3.5V，将电芯搁置24h后拆卸夹具，然后抽真空热封所述电芯，剪除气袋，即可得到锂离子电池。
将所得锂离子电池充放电循环130周后，拆解电池。
本实施例所得极片的照片如图3B所示。
对比例2
与实施例2相比，区别在于：步骤(2)、(3)中夹具施加的机械外压均为0.05MPa，其中步骤(2)中的第2、第3、第4个循环均未对电芯进行抽真空操作。
本对比例所得极片的照片如图3A所示。
由图2、图3所示结果可知，本发明提供的电池化成方法可以消除或改善高电压软包软包装锂离子电池中硅基负极的褶皱，将有利于提升电池的综合性能。
实施例3
本实施例使用高镍三元NCA材料作为正极，比容量为650mAh/g的硅碳材料(SiC650)作为负极，组装成容量为20Ah的软包装锂离子电池，并提供了所述软包装锂离子电池的化成方法，具体为：
(1)将软包电芯注液完成后，在真空下封口，搁置24h后安装夹具，调整压力为0.2MPa，用0.05C的电流充电至截止电压为3.6V，搁置60min后对电芯进行抽真空，时间为2min；
(2)调整夹具施加的压力为1.0MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为3.8V，搁置60min；对电芯进行抽真空，时间为2min；再用0.1C的电流放电至截止电压为2.75V，搁置60min；
保持夹具施加的压力为1.0MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为4.0V，搁置60min；对电芯进行抽真空，时间为2min；再用0.1C的电流放电至截止电压为2.75V，搁置60min；
保持夹具施加的压力为1.0MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为4.2V，搁置60min；对电芯进行抽真空，时间为2min；再用0.1C的电流放电至截止电压为2.75V，搁置60min；
(3)保持夹具施加的压力为1.0MPa，用0.1C的电流充电至截止电压为3.6V，将电芯搁置24h后拆卸夹具，然后抽真空热封所述电芯，剪除气袋，即可得到锂离子电池。
将所得锂离子电池充放电循环100周后，拆解电池。
对比例3
与实施例3相比，区别在于：步骤(2)中的全部3个循环均直接充电至4.2V。
将所得锂离子电池充放电循环100周后，拆解电池。
实施例3中获得的负极极片表面平整，相应的电池循环100周后容量保持率大于90％；对比例3中获得的负极极片表面褶皱变形严重，循环100周的容量保持率约为85％。
实施例3所得结果说明，本发明提供的化成方法不仅是适用于高电压电池，对于普通的三元体系电池也适用。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (16)

1.一种硅负极软包锂离子电池的化成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在注液完成的电芯上安装夹具，调整夹具压力为0.05～1.0Mpa，对所述电芯充电至截止电压为2.9V～3.8V，并对电芯抽真空；
(2)通过夹具施加0.1～3.0MPa的压力，充电至截止电压为3.8～4.8V，对电芯抽真空，再放电至截止电压为1.8～3.2V；
以上述操作为1个周期，重复2～5个周期；
(3)保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0Mpa，充电至截止电压为3.2V～4.2V，搁置6～48h后卸下夹具，真空热封，即可；
所述步骤(2)中，充电的截止电压在电池规定允许的电压范围内，随着周期数的增加而依次升高。
2.根据权利要求1所述的化成方法，其特征在于，所述步骤(1)中，在对软包电芯注液完成后，先在真空下封口，搁置6～48h后再安装夹具。
3.根据权利要求1或2所述的化成方法，其特征在于，步骤(1)所述充电时采用0.01C～0.1C的电流，充电结束后搁置10～90min再进行后续步骤。
4.根据权利要求1或2所述的化成方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中，对电芯抽真空的真空度<-90KPa，抽真空时间为1～10min。
5.根据权利要求3所述的化成方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中，对电芯抽真空的真空度<-90KPa，抽真空时间为1～10min。
6.根据权利要求1或2或5任意一项所述的化成方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)所述充电和/或放电时采用0.05C～0.2C的电流，充电结束后搁置10～90min后再进行后续步骤。
7.根据权利要求3所述的化成方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)所述充电和/或放电时采用0.05C～0.2C的电流，充电结束后搁置10～90min后再进行后续步骤。
8.根据权利要求4所述的化成方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)所述充电和/或放电时采用0.05C～0.2C的电流，充电结束后搁置10～90min后再进行后续步骤。
9.根据权利要求6所述的化成方法，其特征在于，所述充电、放电和/或搁置时控制温度在20～60℃。
10.根据权利要求7或8所述的化成方法，其特征在于，所述充电、放电和/或搁置时控制温度在20～60℃。
11.根据权利要求1或2或5或7～9任意一项所述的化成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将软包电芯注液完成在真空下封口，搁置6-48h后安装夹具，调整压力为0.05MPa～1.0Mpa，用0.01C～0.1C的电流充电至截止电压为2.9V～3.8V，搁置10～90min后对电芯进行抽真空，时间为1～10min；
(2)调整所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.8V～4.2V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.2V～4.5V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.5V～4.8V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
或：
(2)调整所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.8V～4.2V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.2V～4.4V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.4V～4.6V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.6V～4.8V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
(3)保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0Mpa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.2V～4.2V，搁置6～48h后拆卸夹具，真空热封，即可。
12.根据权利要求3所述的化成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将软包电芯注液完成在真空下封口，搁置6-48h后安装夹具，调整压力为0.05MPa～1.0Mpa，用0.01C～0.1C的电流充电至截止电压为2.9V～3.8V，搁置10～90min后对电芯进行抽真空，时间为1～10min；
(2)调整所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.8V～4.2V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.2V～4.5V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.5V～4.8V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
或：
(2)调整所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.8V～4.2V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.2V～4.4V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.4V～4.6V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.6V～4.8V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
(3)保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0Mpa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.2V～4.2V，搁置6～48h后拆卸夹具，真空热封，即可。
13.根据权利要求4所述的化成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将软包电芯注液完成在真空下封口，搁置6-48h后安装夹具，调整压力为0.05MPa～1.0Mpa，用0.01C～0.1C的电流充电至截止电压为2.9V～3.8V，搁置10～90min后对电芯进行抽真空，时间为1～10min；
(2)调整所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.8V～4.2V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.2V～4.5V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.5V～4.8V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
或：
(2)调整所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.8V～4.2V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.2V～4.4V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.4V～4.6V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.6V～4.8V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
(3)保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0Mpa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.2V～4.2V，搁置6～48h后拆卸夹具，真空热封，即可。
14.根据权利要求6所述的化成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将软包电芯注液完成在真空下封口，搁置6-48h后安装夹具，调整压力为0.05MPa～1.0Mpa，用0.01C～0.1C的电流充电至截止电压为2.9V～3.8V，搁置10～90min后对电芯进行抽真空，时间为1～10min；
(2)调整所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.8V～4.2V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.2V～4.5V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.5V～4.8V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
或：
(2)调整所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.8V～4.2V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.2V～4.4V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.4V～4.6V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.6V～4.8V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
(3)保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0Mpa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.2V～4.2V，搁置6～48h后拆卸夹具，真空热封，即可。
15.根据权利要求10所述的化成方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将软包电芯注液完成在真空下封口，搁置6-48h后安装夹具，调整压力为0.05MPa～1.0Mpa，用0.01C～0.1C的电流充电至截止电压为2.9V～3.8V，搁置10～90min后对电芯进行抽真空，时间为1～10min；
(2)调整所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.8V～4.2V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.2V～4.5V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.5V～4.8V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
或：
(2)调整所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.8V～4.2V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.2V～4.4V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.4V～4.6V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0MPa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为4.6V～4.8V，搁置10～90min；对电芯进行抽真空，时间为1～10min；再用0.05C～0.2C的电流放电至截止电压为1.8～3.2V，搁置10～90min；
(3)保持所述夹具施加的压力为0.1～3.0Mpa，用0.05C～0.2C的电流充电至截止电压为3.2V～4.2V，搁置6～48h后拆卸夹具，真空热封，即可。
16.采用权利要求1～15任意一项所述化成方法制备得到的硅负极软包锂离子电池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109755680B (zh) * 2018-12-19 2022-03-08 保力新能源科技股份有限公司 软包动力锂离子电池的化成方法
CN109671999B (zh) * 2018-12-20 2021-01-12 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 一种锂离子电池原位预锂化的方法及锂离子电池
CN109768315A (zh) * 2018-12-25 2019-05-17 惠州锂威新能源科技有限公司 一种优化电芯化成压力的方法及方法
CN111384456A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 中信国安盟固利动力科技有限公司 一种锂离子电池的预充化成方法及其锂离子电池
KR20210011245A (ko) * 2019-07-22 2021-02-01 주식회사 엘지화학 이차전지의 제조방법
CN111430822B (zh) * 2020-03-26 2021-10-26 信义电源(苏州)有限公司 锂电池化成方法
CN111740178A (zh) * 2020-05-27 2020-10-02 天津力神电池股份有限公司 一种改善富锂锰基锂离子电池电性能的方法
CN111769332B (zh) * 2020-06-29 2021-12-14 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种预锂电池的化成方法及预锂化锂离子电池
CN111934039B (zh) * 2020-08-11 2022-11-18 华鼎国联动力电池有限公司 一种锂离子电池的化成工艺
CN112582697A (zh) * 2020-12-15 2021-03-30 东莞维科电池有限公司 一种锂离子电池化成方法
CN112751088B (zh) * 2020-12-31 2022-08-19 惠州市惠德瑞锂电科技股份有限公司 一种高性能长寿命软包锂锰电池的制备方法
CN112864464B (zh) * 2021-01-08 2022-06-24 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 一种提升软包锂离子电池循环性能的方法及装置
CN114914564B (zh) * 2022-05-31 2023-07-14 上海兰钧新能源科技有限公司 锂离子电池化成方法、二次电池及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101908647A (zh) * 2010-07-15 2010-12-08 广东省惠州市泰格威电池有限公司 锂离子电池的负压化成方法及其电池
CN106684457A (zh) * 2017-01-18 2017-05-17 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种高电压锂离子软包电池的化成方法
CN106684426A (zh) * 2016-12-29 2017-05-17 多氟多（焦作）新能源科技有限公司 一种软包锂离子电池的化成方法
CN107104246A (zh) * 2017-05-13 2017-08-29 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种电压降抑制型富锂锰基全电池及其制备方法
KR20170101582A (ko) * 2016-02-29 2017-09-06 주식회사 엘지화학 활성화 공정 중 압력을 변화시키는 과정을 포함하는 리튬 이차전지의 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101908647A (zh) * 2010-07-15 2010-12-08 广东省惠州市泰格威电池有限公司 锂离子电池的负压化成方法及其电池
KR20170101582A (ko) * 2016-02-29 2017-09-06 주식회사 엘지화학 활성화 공정 중 압력을 변화시키는 과정을 포함하는 리튬 이차전지의 제조 방법
CN106684426A (zh) * 2016-12-29 2017-05-17 多氟多（焦作）新能源科技有限公司 一种软包锂离子电池的化成方法
CN106684457A (zh) * 2017-01-18 2017-05-17 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种高电压锂离子软包电池的化成方法
CN107104246A (zh) * 2017-05-13 2017-08-29 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种电压降抑制型富锂锰基全电池及其制备方法

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