CN109599595A - 一种长存储寿命的锂离子电池的化成方法 - Google Patents
一种长存储寿命的锂离子电池的化成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109599595A CN109599595A CN201811433996.XA CN201811433996A CN109599595A CN 109599595 A CN109599595 A CN 109599595A CN 201811433996 A CN201811433996 A CN 201811433996A CN 109599595 A CN109599595 A CN 109599595A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- charge
- voltage
- battery
- fec
- discharge
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 21
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical class O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 claims 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 abstract description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- QGHDLJAZIIFENW-UHFFFAOYSA-N 4-[1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-(4-hydroxy-3-prop-2-enylphenyl)propan-2-yl]-2-prop-2-enylphenol Chemical group C1=C(CC=C)C(O)=CC=C1C(C(F)(F)F)(C(F)(F)F)C1=CC=C(O)C(CC=C)=C1 QGHDLJAZIIFENW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- KFDQGLPGKXUTMZ-UHFFFAOYSA-N [Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Mn].[Co].[Ni] KFDQGLPGKXUTMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011356 non-aqueous organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
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
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
- H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
-
- 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)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供了一种长存储寿命的锂离子电池的化成方法，所述锂离子电池中的正极活性物质主要由LiNi0.7Mn0.2Ni0.1O2构成，所述锂离子电池的电解液中包括由碳酸亚乙烯酯VC和氟代碳酸乙烯酯FEC构成的添加剂，其中，VC占电解液总体积的0.5‑1％，FEC占电解液总体积的1.5‑4％，且FEC与VC的体积含量比FEC/EC为2以上，其中所述化成方法包括分阶段的化成工艺，以及分阶段排气的工艺，从而形成稳定的SEI膜，避免电池在存储过程中的正极表面金属溶出，以及自放电的发生。
Description
技术领域
本发明涉及软包装锂离子电池技术领域，特别是涉及一种长存储寿命的锂离子电池的化成方法。
背景技术
锂离子电池作为一种电池轻量化高能化的手段，将以较高比例占据增量市场。新能源汽车新政策释放了推动电池性能提升、增大能量密度的信号。随着补贴门槛的不断提升，锂离子电池能够助力更多电池企业提升能量密度和产品竞争力。三元材料镍钴锰，具有高比容量、长循环寿命、低毒和廉价的特点，此外，三种元素之间具有良好的协同效应，因此受到了广泛的应用。在氧化还原储能中，镍是主要的成分，通过提高材料中镍的含量以有效提高材料的比容量，是三元材料再往前迈进的关键问题。从国家对能量密度要求的逐年提高，可以预见三元材料将是大方向，而从镍与钴的供货以及价格走势对比，高镍三元材料未来趋势明显，一般来说，高镍的三元正极材料是指材料中镍的摩尔分数大于0.6的三元材料，这样的材料具有高比容量和低成本的特点，但是这种材料的电池在存储方面的表面较差，其自放电现象较为明显，长时间存储后，电池的容量SOC下降较为明显。
发明内容
本发明提供了一种长存储寿命的锂离子电池的化成方法，所述锂离子电池中的正极活性物质主要由LiNi0.7Mn0.2Ni0.1O2构成，所述锂离子电池的电解液中包括由碳酸亚乙烯酯VC和氟代碳酸乙烯酯FEC构成的添加剂，其中，VC占电解液总体积的0.5-1％，FEC占电解液总体积的1.5-4％，且FEC与VC的体积含量比FEC/EC为2以上，其中所述化成方法包括分阶段的化成工艺，以及分阶段排气的工艺，从而形成稳定的SEI膜，避免电池在存储过程中的正极表面金属溶出，以及自放电的发生。
具体的方案如下：
一种长存储寿命的锂离子电池的化成方法，其特征在于，所述锂离子电池中的正极活性物质主要由LiNi0.7Mn0.2Ni0.1O2构成，所述锂离子电池的电解液中包括由碳酸亚乙烯酯VC和氟代碳酸乙烯酯FEC构成的添加剂，其中，VC占电解液总体积的0.5-1％，FEC占电解液总体积的1.5-4％，且FEC与VC的体积含量比FEC/EC为2以上，所述化成方法采用开口化成，其包括以下步骤：
1)、将注液后的锂离子电池置于化成装置上；
2)、以0.02-0.05C的电流恒流充电，将所述电池充电至第一设定电压；
3)、以第一设定电压恒压充电，直至充电电流低至0.01C以下；
4)、第一设定电压和第二设定电压之间进行恒流充放电循环若干次，充放电的电流为0.02-0.05C，所述第二设定电压低于第一设定电压；
5)、将电池加热至40-45℃，以脉冲电流对电池进行脉冲充电至第三设定电压，所述脉冲电流的大小为0.1-0.2C，脉冲作用时间为20-100s，间隔5-10s；
6)、静置，将电池温度降至室温；
7)、以0.2-0.5C的电流恒流充电，将所述电池充电至充电截止电压；
8)、以充电截止电压恒压充电，直至电流低至0.01C以下；
9)、在充电截止电压和放电截止电压之间进行恒流充放电循环若干次，充放电的电流为0.2-0.5C；
10)、在充电截止电压和放电截止电压之间进行恒流充放电循环若干次，充放电的电流为0.5-2C；
11)、将所述电池置入密封装置中，抽真空排气，通入保护性气体，将所述电池封口后取出。
进一步的，所述第一设定电压为3.4-3.5V，所述第二设定电压为3.2-3.3V，所述第三设定电压为3.8-4.0V。
进一步的，所述充电截止电压为4.2-4.3V，所述放电截止电压为2.7-2.8V。
进一步的，FEC与VC的体积含量比FEC/EC为2以上且4以下。
进一步的，所述保护性气体为含有二氧化碳的惰性气体，所述惰性气体选自氮气，氩气。
本发明具有如下有益效果：
1)、发明人通过研究发现，将碳酸亚乙烯酯VC和氟代碳酸乙烯酯FEC组合构成的添加剂加入到正极活性物质为LiNi0.7Mn0.2Ni0.1O2的电池电解液中，能够有效降低电池在存储过程中的自放电现象，提高电池的存储寿命。
2)、发明人发现，并且针对LiNi0.7Mn0.2Ni0.1O2的电池，当FEC的含量高于VC的含量时，SEI膜中的主要成分为LiF，能够有效缓解VC分解成膜带来的电阻增大的问题，但是当FEC含量过高时，存储寿命会下降，进一步的FEC与VC的体积含量比FEC/EC为2以上且4以下。
3)、化成工艺针对LiNi0.7Mn0.2Ni0.1O2的材料设置，调整化成阶段的工艺，从而使电解液在电极表面充分反应，提高化成过程中的产气量，充分排气。
4、根据不同的化成阶段调整电流，温度，控制SEI膜的成膜速度和产气速度，形成稳定的SEI膜，以及充分产气；温度提高后电池内部电解液粘度降低，避免由于电流增大导致的浓差极化影响SEI膜的品质。
5)、在保护气氛中混合部分二氧化碳，有效降低电池内部的氧含量，能够进一步提高电池的存储寿命。
具体实施方式
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
本发明所用锂离子电池，LiNi0.7Mn0.2Ni0.1O2(正极)/人造石墨(负极)；电解液包括1.0M的六氟磷酸锂作为电解质盐，体积比为1:2:1的碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的混合溶液作为非水有机溶剂，以及由碳酸亚乙烯酯VC和氟代碳酸乙烯酯FEC构成的添加剂。保护性气体为含有体积百分含量10％二氧化碳的氮气。
实施例1
其中VC占电解液总体积的1％，FEC占电解液总体积的2％，FEC/EC＝2，所述化成方法采用开口化成，其包括以下步骤：
1)、将注液后的锂离子电池置于化成装置上；
2)、以0.02C的电流恒流充电，将所述电池充电至3.4V；
3)、以3.4V恒压充电，直至充电电流低至0.01C以下；
4)、3.4V和3.2V之间进行恒流充放电循环3次，充放电的电流为0.02C；
5)、将电池加热至40℃，以脉冲电流对电池进行脉冲充电至3.8V，所述脉冲电流的大小为0.1C，脉冲作用时间为20s，间隔5s；
6)、静置，将电池温度降至室温；
7)、以0.2C的电流恒流充电，将所述电池充电至4.2V；
8)、以4.2V恒压充电，直至电流低至0.01C以下；
9)、在4.2V和2.7V之间进行恒流充放电循环3次，充放电的电流为0.2C；
10)、在4.2V和2.7V之间进行恒流充放电循环3次，充放电的电流为0.5C；
11)、将所述电池置入密封装置中，抽真空排气，通入保护性气体，将所述电池封口后取出。
实施例2
其中VC占电解液总体积的1％，FEC占电解液总体积的4％，FEC/EC＝4，所述化成方法采用开口化成，其包括以下步骤：
1)、将注液后的锂离子电池置于化成装置上；
2)、以0.05C的电流恒流充电，将所述电池充电至3.5V；
3)、以3.5V恒压充电，直至充电电流低至0.01C以下；
4)、3.5V和3.3V之间进行恒流充放电循环3次，充放电的电流为0.05C；
5)、将电池加热至45℃，以脉冲电流对电池进行脉冲充电至4.0V，所述脉冲电流的大小为0.2C，脉冲作用时间为100s，间隔10s；
6)、静置，将电池温度降至室温；
7)、以0.5C的电流恒流充电，将所述电池充电至4.3V；
8)、以4.3V恒压充电，直至电流低至0.01C以下；
9)、在4.3V和2.8V之间进行恒流充放电循环3次，充放电的电流为0.5C；
10)、在4.3V和2.8V之间进行恒流充放电循环3次，充放电的电流为2C；
11)、将所述电池置入密封装置中，抽真空排气，通入保护性气体，将所述电池封口后取出。
实施例3
其中VC占电解液总体积的0.5％，FEC占电解液总体积的1.5％，FEC/EC＝3，所述化成方法采用开口化成，其包括以下步骤：
1)、将注液后的锂离子电池置于化成装置上；
2)、以0.03C的电流恒流充电，将所述电池充电至3.4V；
3)、以3.4V恒压充电，直至充电电流低至0.01C以下；
4)、3.4V和3.3V之间进行恒流充放电循环3次，充放电的电流为0.03C；
5)、将电池加热至42℃，以脉冲电流对电池进行脉冲充电至3.9V，所述脉冲电流的大小为0.1C，脉冲作用时间为50s，间隔10s；
6)、静置，将电池温度降至室温；
7)、以0.3C的电流恒流充电，将所述电池充电至4.2V；
8)、以4.2V恒压充电，直至电流低至0.01C以下；
9)、在4.2V和2.7V之间进行恒流充放电循环3次，充放电的电流为0.3C；
10)、在4.2V和2.7V之间进行恒流充放电循环3次，充放电的电流为1C；
11)、将所述电池置入密封装置中，抽真空排气，通入保护性气体，将所述电池封口后取出。
实施例4
其中VC占电解液总体积的0.8％，FEC占电解液总体积的2％，FEC/EC＝2.5，所述化成方法采用开口化成，其包括以下步骤：
1)、将注液后的锂离子电池置于化成装置上；
2)、以0.03C的电流恒流充电，将所述电池充电至3.4V；
3)、以3.4V恒压充电，直至充电电流低至0.01C以下；
4)、3.4V和3.3V之间进行恒流充放电循环3次，充放电的电流为0.03C；
5)、将电池加热至42℃，以脉冲电流对电池进行脉冲充电至3.9V，所述脉冲电流的大小为0.1C，脉冲作用时间为50s，间隔10s；
6)、静置，将电池温度降至室温；
7)、以0.3C的电流恒流充电，将所述电池充电至4.2V；
8)、以4.2V恒压充电，直至电流低至0.01C以下；
9)、在4.2V和2.7V之间进行恒流充放电循环3次，充放电的电流为0.3C；
10)、在4.2V和2.7V之间进行恒流充放电循环3次，充放电的电流为1C；
11)、将所述电池置入密封装置中，抽真空排气，通入保护性气体，将所述电池封口后取出。
对比例1、2
同实施例1-4的同样的锂离子电池，注入基本相同电解液，不同之处在于，对比例1中的添加剂为1％碳酸亚乙烯酯VC，对比例2中的添加剂为3％氟代碳酸乙烯酯FEC。将对比例1-2的电池在2.7-4.2V之间，以0.2C循环5次，0.5C循环4次，1C循环3次。
实验与数据
将实施例1-4和对比例1-2的电池，充满电后放置60天，然后测量电池的剩余容量SOC。由表1可见，单独添加VC或单独添加FEC添加剂的电池，存储60天后均发生不同程度的自放电情况，添加FEC的电池情况略好一些，但是本发明实施例中的电池存储寿命明显高于对比例中的电池寿命，自放电得到明显的抑制。
表1
| 剩余SOC(％) | |
| 实施例1 | 91.2 |
| 实施例2 | 90.1 |
| 实施例3 | 92.4 |
| 实施例4 | 92.0 |
| 对比例1 | 75.3 |
| 对比例2 | 82.5 |
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种长存储寿命的锂离子电池的化成方法，其特征在于，所述锂离子电池中的正极活性物质主要由LiNi0.7Mn0.2Ni0.1O2构成，所述锂离子电池的电解液中包括由碳酸亚乙烯酯VC和氟代碳酸乙烯酯FEC构成的添加剂，其中，VC占电解液总体积的0.5-1％，FEC占电解液总体积的1.5-4％，且FEC与VC的体积含量比FEC/EC为2以上，所述化成方法采用开口化成，其包括以下步骤：
1)、将注液后的锂离子电池置于化成装置上；
2)、以0.02-0.05C的电流恒流充电，将所述电池充电至第一设定电压；
3)、以第一设定电压恒压充电，直至充电电流低至0.01C以下；
4)、第一设定电压和第二设定电压之间进行恒流充放电循环若干次，充放电的电流为0.02-0.05C，所述第二设定电压低于第一设定电压；
5)、将电池加热至40-45℃，以脉冲电流对电池进行脉冲充电至第三设定电压，所述脉冲电流的大小为0.1-0.2C，脉冲作用时间为20-100s，间隔5-10s；
6)、静置，将电池温度降至室温；
7)、以0.2-0.5C的电流恒流充电，将所述电池充电至充电截止电压；
8)、以充电截止电压恒压充电，直至电流低至0.01C以下；
9)、在充电截止电压和放电截止电压之间进行恒流充放电循环若干次，充放电的电流为0.2-0.5C；
10)、在充电截止电压和放电截止电压之间进行恒流充放电循环若干次，充放电的电流为0.5-2C；
11)、将所述电池置入密封装置中，抽真空排气，通入保护性气体，将所述电池封口后取出。
2.如上述权利要求所述的方法，所述第一设定电压为3.4-3.5V，所述第二设定电压为3.2-3.3V，所述第三设定电压为3.8-4.0V。
3.如上述权利要求所述的方法，所述充电截止电压为4.2-4.3V，所述放电截止电压为2.7-2.8V。
4.如上述权利要求所述的方法，FEC与VC的体积含量比FEC/EC为2以上且4以下。
5.如上述权利要求所述的方法，所述保护性气体为含有二氧化碳的惰性气体。
6.如上述权利要求所述的方法，所述惰性气体选自氮气，氩气。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811433996.XA CN109599595B (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种锂离子电池的化成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811433996.XA CN109599595B (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种锂离子电池的化成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109599595A true CN109599595A (zh) | 2019-04-09 |
| CN109599595B CN109599595B (zh) | 2020-05-19 |
Family
ID=65960386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811433996.XA Active CN109599595B (zh) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | 一种锂离子电池的化成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109599595B (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110534829A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-03 | 王现思 | 一种锂离子电池的长期存储方法 |
| CN110690509A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-14 | 金妍 | 一种锂离子电池的开口化成方法 |
| 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 |
| CN111129604A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-08 | 金妍 | 一种动力锂离子电池的化成方法 |
| CN111180794A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-05-19 | 钱起 | 一种动力锂离子电池的存储方法 |
| CN111293365A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-06-16 | 陆晨杰 | 一种锰酸锂电池的制备方法 |
| CN112909317A (zh) * | 2021-02-06 | 2021-06-04 | 苏州酷卡环保科技有限公司 | 一种锂离子电池的老化方法 |
| CN114335740A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-12 | 湖北亿纬动力有限公司 | 锂离子电池的化成方法和锂离子电池 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102185166A (zh) * | 2011-04-06 | 2011-09-14 | 恒正科技（苏州）有限公司 | 电池化成与修复方法 |
| CN102324570A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-01-18 | 惠州Tcl金能电池有限公司 | 一种锂离子电池及其化成方法、制备方法 |
| CN108598593A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-09-28 | 盛蕾 | 一种锂离子电池的控温控压化成方法 |
-
2018
- 2018-11-28 CN CN201811433996.XA patent/CN109599595B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102185166A (zh) * | 2011-04-06 | 2011-09-14 | 恒正科技（苏州）有限公司 | 电池化成与修复方法 |
| CN102324570A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-01-18 | 惠州Tcl金能电池有限公司 | 一种锂离子电池及其化成方法、制备方法 |
| CN108598593A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-09-28 | 盛蕾 | 一种锂离子电池的控温控压化成方法 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110534829A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-03 | 王现思 | 一种锂离子电池的长期存储方法 |
| 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 |
| CN110690509A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-14 | 金妍 | 一种锂离子电池的开口化成方法 |
| CN111129604A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-08 | 金妍 | 一种动力锂离子电池的化成方法 |
| CN111180794A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-05-19 | 钱起 | 一种动力锂离子电池的存储方法 |
| CN111180794B (zh) * | 2020-02-18 | 2021-01-12 | 苏州梵洁结构设计有限公司 | 一种动力锂离子电池的存储方法 |
| CN111293365A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-06-16 | 陆晨杰 | 一种锰酸锂电池的制备方法 |
| CN112909317A (zh) * | 2021-02-06 | 2021-06-04 | 苏州酷卡环保科技有限公司 | 一种锂离子电池的老化方法 |
| CN114335740A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-12 | 湖北亿纬动力有限公司 | 锂离子电池的化成方法和锂离子电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109599595B (zh) | 2020-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109599595A (zh) | 一种长存储寿命的锂离子电池的化成方法 | |
| CN110416626B (zh) | 一种锂离子电池化成方法 | |
| CN103814470B (zh) | 氧化还原液流电池组系统 | |
| CN110071340B (zh) | 一种锂离子电池的注液化成方法 | |
| CN104852087B (zh) | 一种电解液添加剂及应用了该添加剂的锂离子电池 | |
| CN104269576B (zh) | 一种电解液及使用该电解液的锂离子电池 | |
| CN104766995A (zh) | 一种电解液添加剂及其在锂离子电池中的应用 | |
| CN109786836B (zh) | 一种锂离子电池的制备方法 | |
| CN105428719A (zh) | 高电压宽温锂离子电池电解液及其制备方法及应用 | |
| CN109346771A (zh) | 一种锂离子电池用高电压电解液以及锂离子电池 | |
| CN105870502B (zh) | 一种电解液添加剂及其应用 | |
| CN108615955A (zh) | 一种磷酸铁锂电池的化成方法 | |
| CN111370792A (zh) | 一种锂离子电池的化成方法 | |
| CN105633465A (zh) | 一种含硫酸乙烯酯添加剂的高压功能电解液及其制备与应用 | |
| CN106099185A (zh) | 一种电解液及包括该电解液的锂离子电池 | |
| CN111384450B (zh) | 一种锂离子电池的注液化成方法 | |
| CN111162335B (zh) | 一种锂离子电池的化成方法 | |
| CN108390098A (zh) | 一种高电压锂离子电池电解液及高电压锂离子电池 | |
| CN109841915A (zh) | 一种高存储性能的锂离子电池的化成方法 | |
| CN109148991A (zh) | 一种长寿命软包装电池的化成方法 | |
| CN106159361B (zh) | 一种锂硫电池充电方法 | |
| CN109119599A (zh) | 一种二次电池及其制备方法 | |
| CN108933292A (zh) | 锂离子电池非水电解液和锂离子电池 | |
| KR102137665B1 (ko) | 이차전지용 전해액 및 첨가제 | |
| CN110707389B (zh) | 一种具有镍钴锰酸锂正极的锂离子电池的化成方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200428 Address after: 518172 a, Wushi Road, Kengzi office, Pingshan New District, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: SHENZHEN MOTTCELL NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 215000 No. 5 Xinghan Street, Suzhou Industrial Park, Jiangsu Province Applicant before: Deng Liping |