CN109346776A - 一种软包锂离子电池的化成方法、软包锂离子电池 - Google Patents

一种软包锂离子电池的化成方法、软包锂离子电池 Download PDF

Info

Publication number
CN109346776A
CN109346776A CN201811336174.XA CN201811336174A CN109346776A CN 109346776 A CN109346776 A CN 109346776A CN 201811336174 A CN201811336174 A CN 201811336174A CN 109346776 A CN109346776 A CN 109346776A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
charging
soft bag
ionic cell
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
CN201811336174.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张璞
陈启多
程君
宛程
张芹
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.)
Shanghai Lixin Energy Science And Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Lixin Energy Science And Technology 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 Shanghai Lixin Energy Science And Technology Co Ltd filed Critical Shanghai Lixin Energy Science And Technology Co Ltd
Priority to CN201811336174.XA priority Critical patent/CN109346776A/zh
Publication of CN109346776A publication Critical patent/CN109346776A/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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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

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

Abstract

本发明公开了一种软包锂离子电池的化成方法、软包锂离子电池，该软包锂离子电池的化成方法，包括以下步骤：1)将注液完成后的电池外表面上安装夹具，对电池用0.02～0.15C的恒定电流进行充电，充电时间为2～5h；2)将充电后的电池进行高温静置及抽气封口；3)将抽气封口后的电池继续进行充电，用0.3～0.5C的恒定电流充电1～3h，卸下夹具，将充电后的电池进行高温静置及抽气封口，即化成结束。本发明的优点是由于在步骤2)对电池充电后进行高温静置及抽气封口，高温静置能使负极表面固体电解质膜重构，抽气封口能减少化成过程中电池内气体的积累，有效减少气体生成对固体电解质膜形成的影响，避免极片黑斑的形成。

Description

一种软包锂离子电池的化成方法、软包锂离子电池
技术领域
本发明涉及电池化成领域，特别是涉及一种软包锂离子电池的化成方法、软包锂离子电池。
背景技术
锂离子电池因其具有高能量密度、高电压平台、长循环寿命等优点，被广泛用于消费电子、储能、汽车等领域。
在锂离子电池的生产工艺中，化成是其中重要的工序，其质量的好坏会直接影响到电池最终的容量发挥、阻抗大小、循环寿命以及安全等性能。这是由于化成时在负极表面，锂离子和电解液会发生复杂的化学反应，会形成一层固体电解质膜，同时产生H2、C2H4、CO2等气体。一方面固体电解质膜不仅可以阻止溶剂和活性材料的副反应，也会抑制负极活性材料在充放电过程中的体积变化；另一方面产生的气体聚集会使得活性材料之间、活性材料与电解液之间接触变差，阻碍锂离子电池嵌入负极材料，使极片出现黑斑，影响锂离子电池的容量发挥，同时也会使锂离子电池膨胀，带来更多的安全问题。目前常规的化成工艺难以形成稳定的固体电解质膜，极片容易产生黑斑，电池的性能和循环寿命有待进一步提高。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明的目的之一是提供一种软包锂离子电池的化成方法，以解决极片容易产生黑斑的技术问题。
本发明的目的之二是提供一种软包锂离子电池。
技术方案：
一种软包锂离子电池的化成方法，包括以下步骤：
1)将注液完成后的电池外表面上安装夹具，对电池用0.02～0.15C的恒定电流进行充电，充电时间为2～5h；
2)将步骤1)充电后的电池进行高温静置及抽气封口；
3)将步骤2)抽气封口后的电池继续进行充电，用0.3～0.5C的恒定电流充电1～3h，卸下夹具，将充电后的电池进行高温静置及抽气封口，即化成结束。由于在步骤2)对电池充电后进行高温静置及抽气封口，高温静置能使负极表面固体电解质膜重构，抽气封口能减少化成过程中电池内气体的积累，先将化成过程中产生的气体预先抽出电池体系，减少了气体在固液界面的聚集，有效减少气体生成对固体电解质膜形成的影响，在负极活性材料表面覆盖一层致密稳定的固体电解质膜，避免极片黑斑的形成，同时提高电池的循环性能及安全性能。
在其中一个实施例中，步骤1)中包括以下步骤：将注液完成后的电池外表面上安装夹具，对电池先用0.02～0.5C的恒定电流充电1～2h，后用0.05～0.15C的恒定电流充电1～3h。步骤1)中分两个阶段对电池进行充电，先用0.02～0.5C的小电流充电能更好的形成固体电解质膜，但是时间会比较久，所以用短时间的小电流先初步形成有效的固体电解质膜，后再用0.05～0.15C较大的电流进一步充电，这样既能形成有效的固体电解质膜，同时又能提高充电效率。
在其中一个实施例中，步骤1)中，夹具对电池施加的面压力为0.5～0.7MPa。
在其中一个实施例中，步骤2)、步骤3)的高温静置过程，静置温度都为45～60℃，静置时间为10～12h。
一种软包锂离子电池，采用上述的软包锂离子电池的化成方法制得。得到的软包锂离子电池，具有良好的循环性能。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：
1)上述软包锂离子电池的化成方法，由于在步骤2)对电池充电后进行高温静置及抽气封口，高温静置能使负极表面固体电解质膜重构，抽气封口能减少化成过程中电池内气体的积累，先将化成过程中产生的气体预先抽出电池体系，减少了气体在固液界面的聚集，有效减少气体生成对固体电解质膜形成的影响，在负极活性材料表面覆盖一层致密稳定的固体电解质膜，避免极片黑斑的形成，同时提高电池的循环性能及安全性能。
2)上述软包锂离子电池，通过上述软包锂离子电池的化成方法制得，该软包锂离子电池具有良好的循环性能。
具体实施方式
实施例1
一种软包锂离子电池的化成方法，包括以下步骤：
1)将注液完成后的电池外表面上安装夹具，对电池用0.02～0.15C的恒定电流进行充电，充电时间为2～5h。
优选的，该步骤中对电池用0.02～0.15C的恒定电流进行充电，具体包括以下步骤：对电池先用0.02～0.5C的恒定电流充电1～2h，后用0.05～0.15C的恒定电流充电1～3h。
夹具对电池施加的面压力为0.5～0.7MPa。
2)将步骤1)充电后的电池进行高温静置及抽气封口。
其中，高温静置过程中，静置温度为45～60℃，静置时间为10～12h。
3)将步骤2)抽气封口后的电池继续进行充电，用0.3～0.5C的恒定电流充电1～3h，卸下夹具，将充电后的电池进行高温静置及抽气封口，即化成结束。
本实施例中，一种软包锂离子电池的化成方法，具体包括以下步骤：
1)将注液完成后的电池外表面上安装夹具，夹具对电池施加的面压力为0.6MPa，对电池先用0.05C的恒定电流充电1h，后用0.15C的恒定电流充电1h。
2)将步骤1)充电后的电池进行高温静置及抽气封口。本步骤的高温静置过程中，静置温度为45℃，静置时间为10h。
3)将步骤2)抽气封口后的电池继续进行充电，用0.5C的恒定电流充电1h，卸下夹具，将充电后的电池进行高温静置及抽气封口，即化成结束。本步骤的高温静置过程中，静置温度为45℃，静置时间为10h。
实施例2
一种软包锂离子电池的化成方法，包括以下步骤：
1)将注液完成后的电池外表面上安装夹具，夹具对电池施加的面压力为0.6MPa，对电池先用0.02C的恒定电流充电1h，后用0.1C的恒定电流充电1h。
2)将步骤1)充电后的电池进行高温静置及抽气封口。本步骤的高温静置过程中，静置温度为45℃，静置时间为10h。
3)将步骤2)抽气封口后的电池继续进行充电，用0.5C的恒定电流充电1h，卸下夹具，将充电后的电池进行高温静置及抽气封口，即化成结束。本步骤的高温静置过程中，静置温度为45℃，静置时间为10h。
实施例3
一种软包锂离子电池的化成方法，具体包括以下步骤：
1)将注液完成后的电池外表面上安装夹具，夹具对电池施加的面压力为0.5MPa，对电池先用0.02C的恒定电流充电2h，后用0.05C的恒定电流充电3h。
2)将步骤1)充电后的电池进行高温静置及抽气封口。本步骤的高温静置过程中，静置温度为60℃，静置时间为10h。
3)将步骤2)抽气封口后的电池继续进行充电，用0.4C的恒定电流充电1.5h，卸下夹具，将充电后的电池进行高温静置及抽气封口，即化成结束。本步骤的高温静置过程中，静置温度为60℃，静置时间为10h。
对比例1
一种软包锂离子电池的化成方法，具体包括以下步骤：
1)将注液完成后的电池外表面上安装夹具，夹具对电池施加的面压力为0.7MPa，对电池先用0.02C的恒定电流充电2h，后用0.1C的恒定电流充电2h。
2)将步骤1)充电后的电池继续进行充电，用0.3C的恒定电流充电2h，卸下夹具，将充电后的电池进行高温静置及抽气封口，即化成结束。本步骤的高温静置过程中，静置温度为45℃，静置时间为12h。
性能测试
将实施例1～3及对比例1化成后的电池进行循环测试并观察极片界面。
循环测试：将电池按照以下步骤进行充放电循环过程：①1C恒定电流充电至电压为4.2V，②4.2V恒定电压充电至电流为0.05C，③静置五分钟，④1C恒定电流放电至2.5V，以①～④为一个循环，循环300圈，计算放电容量保持率。
极片界面观察：将电池以1C恒定电流充电至电压为4.2V，再以4.2V恒定电压充电至电流为0.05C，后在干燥房中拆开，目测观察极片界面情况。结果如表1所示。
表1实施例1～3及对比例1化成后的电池性能对比
300圈后放电容量保持率 极片界面情况
实施例1 95.1％ 无黑斑
实施例2 95.9％ 无黑斑
实施例3 95.6％ 无黑斑
对比例1 93.3％ 有黑斑
由表1可知，本发明的实施例1～3，由于在化成过程中预先进行一次高温静置和抽气封口，在负极活性材料表面覆盖一层致密稳定的固体电解质膜，能够提高300圈后的放电容量保持率，同时避免极片黑斑的形成，远优于对比例1化成后的电池；对比例1化成后的电池，由于在充电过程中没有高温静置和抽气封口，只是在充电结束后再近些高温静置和抽气封口，充电过程中产生的气体较多，气体在固液界面的聚集，气体聚集会使得活性材料之间、活性材料与电解液之间接触变差，阻碍锂离子电池嵌入负极材料，使极片出现黑斑，影响锂离子电池的容量发挥，使循环300圈后的放电容量保持率较低。

Claims (5)

1.一种软包锂离子电池的化成方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将注液完成后的电池外表面上安装夹具，对电池用0.02～0.15C的恒定电流进行充电，充电时间为2～5h；
2)将步骤1)充电后的电池进行高温静置及抽气封口；
3)将步骤2)抽气封口后的电池继续进行充电，用0.3～0.5C的恒定电流充电1～3h，卸下夹具，将充电后的电池进行高温静置及抽气封口，即化成结束。
2.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池的化成方法，其特征在于，步骤1)中包括以下步骤：将注液完成后的电池外表面上安装夹具，对电池先用0.02～0.5C的恒定电流充电1～2h，后用0.05～0.15C的恒定电流充电1～3h。
3.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池的化成方法，其特征在于，步骤1)中，夹具对电池施加的面压力为0.5～0.7MPa。
4.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池的化成方法，其特征在于，步骤2)、步骤3)的高温静置过程，静置温度都为45～60℃，静置时间为10～12h。
5.一种软包锂离子电池，其特征在于，采用权利要求1～4任意一项所述的软包锂离子电池的化成方法制得。
CN201811336174.XA 2018-11-12 2018-11-12 一种软包锂离子电池的化成方法、软包锂离子电池 Pending CN109346776A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811336174.XA CN109346776A (zh) 2018-11-12 2018-11-12 一种软包锂离子电池的化成方法、软包锂离子电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811336174.XA CN109346776A (zh) 2018-11-12 2018-11-12 一种软包锂离子电池的化成方法、软包锂离子电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109346776A true CN109346776A (zh) 2019-02-15

Family

ID=65314680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811336174.XA Pending CN109346776A (zh) 2018-11-12 2018-11-12 一种软包锂离子电池的化成方法、软包锂离子电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109346776A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111584944A (zh) * 2020-06-29 2020-08-25 天津市捷威动力工业有限公司 一种软包锂离子电池的除气装置及方法
CN111584943A (zh) * 2020-06-15 2020-08-25 湖北亿纬动力有限公司 一种软包锂离子电池的制备方法及软包锂离子电池
CN112242575A (zh) * 2019-07-16 2021-01-19 安徽盟维新能源科技有限公司 锂金属电池的化成方法及锂金属电池的制作方法
CN112701356A (zh) * 2020-12-14 2021-04-23 河南环宇惠能能源有限公司 软包装锂离子电池化成方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070082379A (ko) * 2006-02-16 2007-08-21 주식회사 엘지화학 고온 전처리 공정을 통한 리튬 이차 전지의 제조방법
CN102368571A (zh) * 2011-09-05 2012-03-07 东莞新能源科技有限公司 一种锂离子电池的预充电方法
CN105811032A (zh) * 2016-03-22 2016-07-27 南京国轩电池有限公司 一种铝壳锂离子电池化成方法
CN108183262A (zh) * 2017-12-05 2018-06-19 山西长征动力科技有限公司 一种高比能锂离子软包电池的化成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070082379A (ko) * 2006-02-16 2007-08-21 주식회사 엘지화학 고온 전처리 공정을 통한 리튬 이차 전지의 제조방법
CN102368571A (zh) * 2011-09-05 2012-03-07 东莞新能源科技有限公司 一种锂离子电池的预充电方法
CN105811032A (zh) * 2016-03-22 2016-07-27 南京国轩电池有限公司 一种铝壳锂离子电池化成方法
CN108183262A (zh) * 2017-12-05 2018-06-19 山西长征动力科技有限公司 一种高比能锂离子软包电池的化成方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112242575A (zh) * 2019-07-16 2021-01-19 安徽盟维新能源科技有限公司 锂金属电池的化成方法及锂金属电池的制作方法
CN111584943A (zh) * 2020-06-15 2020-08-25 湖北亿纬动力有限公司 一种软包锂离子电池的制备方法及软包锂离子电池
CN111584943B (zh) * 2020-06-15 2021-10-26 湖北亿纬动力有限公司 一种软包锂离子电池的制备方法及软包锂离子电池
CN111584944A (zh) * 2020-06-29 2020-08-25 天津市捷威动力工业有限公司 一种软包锂离子电池的除气装置及方法
CN112701356A (zh) * 2020-12-14 2021-04-23 河南环宇惠能能源有限公司 软包装锂离子电池化成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108598581B (zh) 一种软包锂离子电池的化成方法
CN109346776A (zh) 一种软包锂离子电池的化成方法、软包锂离子电池
CN102324572B (zh) 一种动力锂离子电池的化成方法
CN106785052B (zh) 一种钛酸锂电池的化成方法
CN106252733B (zh) 一种钛酸锂锂离子电池的化成方法
CN101950815B (zh) 一种圆柱型锂离子二次电池化成的方法
CN110233301B (zh) 一种钛酸锂电池的制备方法
CN109616711A (zh) 一种用于锂离子电池的脉冲化成方法
CN110380146A (zh) 一种锂离子电池靶向化成方法及锂离子电池
CN101286578A (zh) 一种运用真空系统的锂离子二次电池的化成方法
CN101615696A (zh) 一种软包装锂离子二次电池的化成工艺
CN102315417A (zh) 一种新型锂离子电池的注液活化方法
CN104409790B (zh) 一种锂离子电池的预充化成方法
CN107732311B (zh) 一种圆柱钛酸锂电池的闭口化成方法
CN108615945A (zh) 一种锂离子电池的化成方法
CN107658504B (zh) 一种用于抑制钛酸锂电池胀气的化成老化方法
CN102376947A (zh) 一种氧化铝包覆纳米钛酸锂复合材料的制备方法
CN110854458B (zh) 一种高压软包锂离子电池的化成方法
CN109659640A (zh) 一种锂离子电池快速化成工艺
CN107230799B (zh) 一种钛酸锂电池的化成方法
CN109585929A (zh) 一种硅负极锂离子电池的制备方法
CN104810557A (zh) 一种锂离子电池的制备方法
CN104143662A (zh) 一种方形钢壳或铝壳锂离子电池化成新方法
CN1787275A (zh) 圆柱型锂离子二次电池的制作方法
CN110137585A (zh) 一种长寿命锂离子储能电池的化成工艺

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: 20190215