CN113451673A

CN113451673A - 锂电池的化成方法、锂电池及其制备方法

Info

Publication number: CN113451673A
Application number: CN202110730119.4A
Authority: CN
Inventors: 邓健想; 刘长昊
Original assignee: Fullymax Battery Co ltd
Current assignee: Fullymax Battery Co ltd
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2021-09-28
Anticipated expiration: 2041-06-29
Also published as: CN113451673B; WO2023272860A1

Abstract

本申请提供一种锂电池的化成方法、锂电池及其制备方法。上述的锂电池的化成方法包括如下步骤：获取注液封装后的电芯，电芯的负极材料包括硅基负极材料；对电芯进行第一压力充电预化处理，以使电芯的电量为30％SOC～70％SOC；对第一压力充电预化处理后的电芯进行静置放电操作，得到预化成电芯；对预化成电芯进行补液处理，以使电解液补充入预化成电芯中；对补液处理后的预化成电芯进行第二压力充电预化处理，以使预化成电芯的电量为85％SOC～100％SOC。上述的锂电池的化成方法能有效提高基于硅基负极材料的锂电池的SEI膜的稳定性和电解液的保有量。

Description

锂电池的化成方法、锂电池及其制备方法

技术领域

本发明涉及电池加工技术领域，特别是涉及一种锂电池的化成方法、锂电池及其制备方法。

背景技术

锂电池的工作电压高，能量密度大，已应用于诸如数码产品、电动工具、电动车以及无人机等各个领域，锂电池能量密度的提升已成为研究的热点。目前传统锂电池的负极材料主要为层状石墨，而层状石墨理论比容量只有380mAh/g，由于负极材料自身性质的限制，使得锂电池的发展进入了瓶颈期，导致电池的能量密度较难获得进一步的提升，因此，基于研究者的不懈努力，找到了替换层状石墨的硅基负极材料，硅的理论比容量高达4200mAh/g，且储量丰富，是一种理想的负极材料。

然而由硅基负极材料在充放电过程中，伴随着锂电池的脱嵌，硅基负极材料会产生巨大的体积膨胀和收缩，在循环过程中极易引起硅基负极材料表面形成的固体电解质界面膜(以下简称SEI膜)的破裂，而电解液在循环过程中不断地修复SEI膜，引起锂电池的电芯缺液，导致电阻显著增加，进而导致锂电池的循环性能急剧下降，因此，锂电池的硅基负极材料表面形成的SEI膜的稳定性和电解液的保有量直接影响到锂电池的循环寿命。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能有效提高基于硅基负极材料的锂电池的SEI膜的稳定性和电解液的保有量的锂电池的化成方法、锂电池及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂电池的化成方法，包括如下步骤：

获取注液封装后的电芯，所述电芯的负极材料包括硅基负极材料；

对所述电芯进行第一压力充电预化处理，以使所述电芯的电量为30％SOC～70％SOC；

对第一压力充电预化处理后的所述电芯进行静置放电操作，得到预化成电芯；

对所述预化成电芯进行补液处理，以使电解液补充入所述预化成电芯中；

对补液处理后的所述预化成电芯进行第二压力充电预化处理，以使所述预化成电芯的电量为85％SOC～100％SOC。

在其中一个实施例中，所述对所述电芯进行第一压力充电预化处理的电流和所述对补液处理后的所述预化成电芯进行第二压力充电预化处理的电流独立选自0.05C～2C。

在其中一个实施例中，所述对所述电芯进行第一压力充电预化处理的压力和所述对补液处理后的所述预化成电芯进行第二压力充电预化处理的压力独立选自1kgf/mm²～10kgf/mm²。

在其中一个实施例中，所述对所述电芯进行第一压力充电预化处理的温度和所述对补液处理后的所述预化成电芯进行第二压力充电预化处理的温度独立选自45℃～85℃。

在其中一个实施例中，所述对第一压力充电预化处理后的所述电芯进行静置放电操作的静置时间为1h～36h。

在其中一个实施例中，所述对第一压力充电预化处理后的所述电芯进行静置放电操作得到的所述预化成电芯的电量为0％SOC～5％SOC。

在其中一个实施例中，所述对第一压力充电预化处理后的所述电芯进行静置放电操作，包括如下步骤：

在温度为20℃～85℃条件下，对第一压力充电预化处理后的所述电芯进行静置处理；

对静置处理后的所述电芯进行放电处理。

在其中一个实施例中，所述对所述预化成电芯进行补液处理的所述电解液的体积为注液封装后的电芯中电解液的体积的5％～20％。

一种锂电池的制备方法，包括上述任一实施例所述的锂电池的化成方法。

一种锂电池，采用上述的锂电池的制备方法制备得到。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明锂电池的化成方法中，对获取的含硅基负极材料的电芯进行第一压力充电预化处理，使得电芯初步化成至电量为30％SOC～70％SOC，在电芯化成至电量为30％SOC～70％SOC时，电芯表面已经形成完整但韧性较差的SEI膜；接着对第一压力充电预化处理后的进行静置放电操作，静置后的SEI膜的稳定性增加，放电后的SEI膜因硅基负极材料的膨胀度下降而致密性增加；并进一步对预化成电芯进行补液处理，补充第一压力充电预化处理过程中SEI膜生成而消耗的锂离子，确保了电解液中锂离子的含量，进而提高了电芯的首效；进一步对补液处理后的预化成电芯进行第二压力充电预化处理，在第二压力充电预化处理过程中，预化成电芯的膨胀度从0％开始增加，而在待预化成电芯的电量增加至30％SOC～70％SOC的过程中，SEI膜的致密性和韧性均会进一步增加，使得SEI膜较难发生拉伸破裂，进而使得SEI膜在电芯的电量进一步增加的过程中，即在硅基负极材料进一步膨胀的过程中，预化成电芯的SEI膜具有足够的韧性支撑硅基负极材料的膨胀，进而增加了SEI膜的持续稳定性，减少了完成化成后电芯充放电过程中锂离子的消耗和提高了完成化成后的电芯的电解液保有量，进而提高了完成化成后的电芯的首效和循环性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的锂电池的化成方法的步骤流程图；

图2为对比例的电池的循环曲线图；

图3为实施例3和实施例4的电池的循环曲线图；

图4为实施例5和实施例6的电池的循环曲线图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请提供一种锂电池的化成方法。上述的锂电池的化成方法包括如下步骤：获取注液封装后的电芯，电芯的负极材料包括硅基负极材料；对电芯进行第一压力充电预化处理，以使电芯的电量为30％SOC～70％SOC；对第一压力充电预化处理后的电芯进行静置放电操作，得到预化成电芯；对预化成电芯进行补液处理，以使电解液补充入预化成电芯中；对补液处理后的预化成电芯进行第二压力充电预化处理，以使预化成电芯的电量为85％SOC～100％SOC。

上述的锂电池的化成方法中，对获取的含硅基负极材料的电芯进行第一压力充电预化处理，使得电芯初步化成至电量为30％SOC～70％SOC，在电芯化成至电量为30％SOC～70％SOC时，电芯表面已经形成完整但韧性较差的SEI膜；接着对第一压力充电预化处理后的进行静置放电操作，静置后的SEI膜的稳定性增加，放电后的SEI膜因硅基负极材料的膨胀度下降而致密性增加；并进一步对预化成电芯进行补液处理，补充第一压力充电预化处理过程中SEI膜生成而消耗的锂离子，确保了电解液中锂离子的含量，进而提高了电芯的首效；进一步对补液处理后的预化成电芯进行第二压力充电预化处理，在第二压力充电预化处理过程中，预化成电芯的膨胀度从0％开始增加，而在待预化成电芯的电量增加至30％SOC～70％SOC的过程中，SEI膜的致密性和韧性均会进一步增加，使得SEI膜较难发生拉伸破裂，进而使得SEI膜在电芯的电量进一步增加的过程中，即在硅基负极材料进一步膨胀的过程中，预化成电芯的SEI膜具有足够的韧性支撑硅基负极材料的膨胀，进而增加了SEI膜的持续稳定性，减少了完成化成后电芯充放电过程中锂离子的消耗和提高了完成化成后的电芯的电解液保有量，进而提高了完成化成后的电芯的首效和循环性能。

请参阅图1，为了更好地理解本申请的锂电池的化成方法，以下对本申请的锂电池的化成方法作进一步的解释说明，一实施方式的锂电池的化成方法包括如下步骤：

S100、获取注液封装后的电芯，电芯的负极材料包括硅基负极材料。

S200、对电芯进行第一压力充电预化处理，以使电芯的电量为30％SOC～70％SOC。可以理解，针对含有硅基负极材料的电芯进行化成时，由于硅基负极材料在锂离子逐渐嵌入的过程中会发生较大的膨胀，导致化成过程中的SEI膜不断因拉伸而裂开，又不断因裂开而进行修补，造成电解液中锂离子含量降低，进而造成锂电池的首效低差和循环性能差，因此，在本申请锂电池的化成方法，对获取的含硅基负极材料的电芯进行第一压力充电预化处理，使得电芯初步化成至电量为30％SOC～70％SOC，在电芯化成至电量为30％SOC～70％SOC时，电芯表面已经形成完整但韧性较差的SEI膜。还可以理解，若继续对电芯进行化成而使得电芯的电量大于70％SOC，则会造成电芯中SEI膜继续因拉伸而裂开，此时，由于电解液中的添加剂被较大的消耗而不足以辅助修补裂开的SEI膜，导致电解液中的溶剂等其他成分被消耗而修补SEI膜，造成电芯化成的副反应增加，对完成化成后的电芯的各项性能产生较大的影响，并且造成裂开处形成的SEI膜疏松，降低了SEI膜整体的致密性和稳定性，进而对完成化成后的电芯的各项性能产生较大的影响，而剩余部分的SEI膜过于致密，使得电芯的阻抗增大；若电芯初步化成的电量不足30％SOC，则使得最终化成后的电芯的SEI膜的致密性较差，且在对静置放电后的电芯进行第二压力充电预化处理过程中，存在SEI膜的韧性不足以支撑硅基负极材料的膨胀进而破裂的情况，由于电解液中的添加剂被较大的消耗而不足以辅助修补裂开的SEI膜，导致电解液中的溶剂等其他成分被消耗而修补SEI膜，造成电芯化成的副反应增加，对完成化成后的电芯的各项性能产生较大的影响，并且造成新形成的SEI膜疏松，降低了SEI膜整体的致密性和稳定性，进而对完成化成后的电芯的各项性能产生较大的影响。

S300、对第一压力充电预化处理后的电芯进行静置放电操作，得到预化成电芯。可以理解，第一压力充电预化处理后的电芯的电量为30％SOC～70％SOC，此时的电芯的硅基负极材料具有一定的膨胀，电芯内形成的SEI膜为完整但稳定性和韧性均较差的SEI膜，通过对电芯进行静置，有效地提高了电芯的SEI膜的稳定性，再加上对电芯进行放电，有利于提高SEI膜的致密性和韧性，进而使得完成化成后的电芯SEI膜具有足够的韧性支撑硅基负极材料的膨胀，进而增加了SEI膜的持续稳定性，减少了完成化成后电芯充放电过程中锂离子的消耗和提高了完成化成后的电芯的电解液保有量，进而提高了完成化成后的电芯的首效和循环性能。还可以理解，若对未放电的电芯进行电解液补充后直接进行下一阶段的化成，则相对于一般化成工艺，在同一硅基负极材料的膨胀度下，SEI膜的韧性并未发生改变，造成随着自身电量的增加，即随着硅基负极材料的膨胀的增加，电芯的SEI膜的韧性依旧不足以支撑硅基负极材料的膨胀，进而导致电芯的SEI膜发生拉伸而裂开，使得完成化成后的电芯的电解液在循环过程中不断地用于修复SEI膜，引起完成化成后的电芯内电解液缺乏，进而导致电芯的电阻显著增加，使得电芯的循环性能急剧下降。

S400、对预化成电芯进行补液处理，以使电解液补充入预化成电芯中。可以理解，在对电芯进行第一压力充电预化处理后，电芯的电解液中的添加剂、溶剂和锂离子均具有损耗，进而造成的电芯的电解液的保有量下降，使得完成化成后的电芯的首效低，因此，在本申请锂电池的化成方法中，对完成第一压力充电预化处理后的电芯进行不也处理，即预化成电芯进行补液处理，确保了电解液的含量，进而确保了完成化成后的电芯的首效。

S500、对补液处理后的预化成电芯进行第二压力充电预化处理，以使预化成电芯的电量为85％SOC～100％SOC。可以理解，对补液处理后的预化成电芯进行第二压力充电预化处理的过程中，预化成电芯的膨胀度从0％开始增加，而在待预化成电芯的电量增加至30％SOC～70％SOC的过程中，SEI膜的致密性和韧性均会进一步增加，使得SEI膜较难发生拉伸破裂，进而使得SEI膜在电芯的电量进一步增加的过程中，即在硅基负极材料进一步膨胀的过程中，预化成电芯的SEI膜具有足够的韧性支撑硅基负极材料的膨胀，进而增加了SEI膜的持续稳定性，减少了完成化成后电芯充放电过程中锂离子的消耗和提高了完成化成后的电芯的电解液保有量，进而提高了完成化成后的电芯的首效和循环性能。

在其中一个实施例中，在对预化成电芯进行补液处理得步骤之前，且在对第一压力充电预化处理后的电芯进行静置放电操作得步骤之后，锂电池的化成方法还包括如下步骤：对预化成电芯进行气囊内气体处理。可以理解，对第一压力充电预化处理后电芯进行气囊内气体处理，有效减少了生成的气体与电解液发生逆反应而导致可反应产生气体的物质残留在电解液中，并在电芯充放电使用过程中再次生成气体而影响电池的使用安全性。此外，在对电芯进行第一压力充电预化处理之后，电芯已经形成了完整的SEI膜，使得电芯在后续的化成过程中，电芯内的电解液较难与电芯的硅基负极材料接触而生成气体。

在其中一个实施例中，在露点≤-30℃的手套箱中对预化成电芯进行气囊内气体处理，减少了水份的引入，增加了电解液的稳定性。

在其中一个实施例中，在真空度≤-0.085Mpa的手套箱中对预化成电芯进行补液处理，有利于气体的有效除去。

在其中一个实施例中，电芯的负极材料还包括石墨材料，有效确保了电芯的能量密度。

在其中一个实施例中，硅基负极材料的质量占电芯的负极材料的总质量的30％～90％，有效确保了电芯的能量密度。

在其中一个实施例中，硅基负极材料和石墨材料的质量比为1～11，有效确保了电芯的能量密度，此外，还降低了负极材料与SEI膜的贴合紧密性，进而提高了电芯的SEI膜的稳定性。

在其中一个实施例中，电解液包括六氟磷酸锂、碳酸脂和羧酸酯，有效地确保了电解液对负极材料的充分浸润，此外，还确保了SEI膜与负极材料的贴合紧密性，进而提高了电芯的SEI膜的稳定性。

在其中一个实施例中，对电芯进行第一压力充电预化处理的电流和对补液处理后的预化成电芯进行第二压力充电预化处理的电流独立选自0.05C～2C。可以理解，独立采用0.05C～2C的电流对电芯进行第一压力充电预化处理和第二压力充电预化处理，有效地确保了SEI膜的低阻抗和高稳定性。

在其中一个实施例中，对电芯进行第一压力充电预化处理的压力和对补液处理后的预化成电芯进行第二压力充电预化处理的压力独立选自1kgf/mm²～10kgf/mm²。可以理解，独立采用1kgf/mm²～10kgf/mm²的压力进行第一压力充电预化处理和第二压力充电预化处理，有利于生成的气体进入气囊，有效地确保了SEI膜的稳定性和一致性。

在其中一个实施例中，对电芯进行第一压力充电预化处理的温度和对补液处理后的预化成电芯进行第二压力充电预化处理的温度独立选自45℃～85℃。可以理解，独立采用45℃～85℃的温度进行第一压力充电预化处理和第二压力充电预化处理，确保了SEI膜的生成速度，并且确保了SEI膜的致密性和一致性。

在其中一个实施例中，对第一压力充电预化处理后的电芯进行静置放电操作的静置时间为1h～36h。可以理解，对第一压力充电预化处理后的电芯静置1h～36h，有效确保了电芯的SEI膜的高稳定性。

在其中一个实施例中，对第一压力充电预化处理后的电芯进行静置放电操作得到的预化成电芯的电量为0％SOC～5％SOC。可以理解，所当预化成电芯的电量为0％SOC～5％SOC时，电芯的硅基负极材料的膨胀度几乎忽略不计，使得生成的SEI膜最大程度收缩，增加了电芯的SEI膜的致密性，并且使得电芯在进行第二压力充电预化处理的过程中电芯的SEI膜的韧性和致密性进一步增加，以使得预化成电芯的SEI膜具有足够的韧性支撑硅基负极材料的膨胀，进而增加了SEI膜的持续稳定性，减少了完成化成后电芯充放电过程中锂离子的消耗和提高了完成化成后的电芯的电解液保有量，进而提高了完成化成后的电芯的首效和循环性能。

在其中一个实施例中，对第一压力充电预化处理后的电芯进行静置放电操作，包括如下步骤：

在温度为20℃～85℃条件下，对第一压力充电预化处理后的电芯进行静置处理，有效地电芯的SEI膜的稳定性。

进一步地，对静置处理后的电芯进行放电处理。可以理解，对电芯进行放电，有利于提高SEI膜的致密性和韧性，进而使得完成化成后的电芯SEI膜具有足够的韧性支撑硅基负极材料的膨胀，进而增加了SEI膜的持续稳定性，减少了完成化成后电芯充放电过程中锂离子的消耗和提高了完成化成后的电芯的电解液保有量，进而提高了完成化成后的电芯的首效和循环性能。

在其中一个实施例中，对预化成电芯进行补液处理的电解液的体积为注液封装后的电芯中电解液的体积的5％～20％，有效地确保了电芯的电解液保有量，进而提高了电芯的循环性能和首效。

本申请还提供一种锂电池的制备方法，包括上述任一实施例所述的锂电池的化成方法。所述的锂电池的化成方法包括如下步骤：获取注液封装后的电芯，电芯的负极材料包括硅基负极材料；对电芯进行第一压力充电预化处理，以使电芯的电量为30％SOC～70％SOC；对第一压力充电预化处理后的电芯进行静置放电操作，得到预化成电芯；对预化成电芯进行补液处理，以使电解液补充入预化成电芯中；对补液处理后的预化成电芯进行第二压力充电预化处理，以使预化成电芯的电量为85％SOC～100％SOC。

上述的锂电池的制备方法中，采用锂电池的化成方法对锂电池进行化成，有利于确保锂电池的SEI膜的高致密性和高韧性，进而有效地提高了锂电池的循环性能和首效。

本申请还提供一种锂电池，采用上述的锂电池的制备方法制备得到。所述的锂电池的制备方法包括上述任一实施例所述的锂电池的化成方法。上述的锂电池的化成方法包括如下步骤：获取注液封装后的电芯，电芯的负极材料包括硅基负极材料；对电芯进行第一压力充电预化处理，以使电芯的电量为30％SOC～70％SOC；对第一压力充电预化处理后的电芯进行静置放电操作，得到预化成电芯；对预化成电芯进行补液处理，以使电解液补充入预化成电芯中；对补液处理后的预化成电芯进行第二压力充电预化处理，以使预化成电芯的电量为85％SOC～100％SOC。

上述的锂电池中，利用锂电池的制备方法中的锂电池的化成方法制备得到锂电池，有利于确保锂电池的SEI膜的高致密性和高韧性，进而有效地提高了锂电池的循环性能和首效。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

以下列举一些具体实施例，若提到％，均表示按重量百分比计。需注意的是，下列实施例并没有穷举所有可能的情况，并且下述实施例中所用的材料如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

取电解液已充分浸润的电芯，电芯的负极材料包括30％的氧化硅和60％石墨；

在电流为0.05C、压力为1kgf/mm²和温度为45℃的条件下，对电芯进行一次化成，待到电芯的电量为30％SOC停止；

在常温条件下，将一次化成后的电芯静置1h，然后使电芯放电至电量为0％SOC；

将电芯放入露点为-30℃的手套箱中除去气囊中的气体，并使得手套箱的真空度为-0.085Mpa，然后将5％的电解液注入电芯中，并对电芯进行封装；

在电流为0.05C、压力为1kgf/mm²和温度为45℃的条件下，对电芯进行二次化成，待到电芯的电量为85％SOC停止，得到完成化成的电池。

实施例2

取电解液已充分浸润的电芯，电芯的负极材料包括40％～50％的氧化硅和石墨；

在电流为0.5C、压力为2kgf/mm²和温度为50℃的条件下，对电芯进行一次化成，待到电芯的电量为40％SOC停止；

在温度为45℃的条件下，将一次化成后的电芯静置6h，然后使电芯放电至电量为2％SOC；

将电芯放入露点为-40℃的手套箱中除去气囊中的气体，并使得手套箱的真空度为-0.090Mpa，然后将8％的电解液注入电芯中，并对电芯进行封装；

在电流为0.5C、压力为2kgf/mm²和温度为50℃的条件下，对电芯进行二次化成，待到电芯的电量为90％SOC停止，得到完成化成的电池。

实施例3

取电解液已充分浸润的电芯，电芯的负极材料包括45％～45％的氧化硅和石墨；

在电流为1C、压力为5kgf/mm²和温度为60℃的条件下，对电芯进行一次化成，待到电芯的电量为50％SOC停止；

在温度为60℃的条件下，将一次化成后的电芯静置20h，然后使电芯放电至电量为3％SOC；

将电芯放入露点为-35℃的手套箱中除去气囊中的气体，并使得手套箱的真空度为-0.095Mpa，然后将10％的电解液注入电芯中，并对电芯进行封装；

在电流为2C、压力为10kgf/mm²和温度为85℃的条件下，对电芯进行二次化成，待到电芯的电量为95％SOC停止，得到完成化成的电池。

实施例4

取电解液已充分浸润的电芯，电芯的负极材料包括50％～40％的氧化硅和石墨；

在电流为2C、压力为10kgf/mm²和温度为85℃的条件下，对电芯进行一次化成，待到电芯的电量为60％SOC停止；

在温度为85℃的条件下，将一次化成后的电芯静置28h，然后使电芯放电至电量为5％SOC；

将电芯放入露点为-30℃的手套箱中除去气囊中的气体，并使得手套箱的真空度为0.085Mpa，然后将20％的电解液注入电芯中，并对电芯进行封装；

在电流为1.6C、压力为6kgf/mm²和温度为70℃的条件下，对电芯进行二次化成，待到电芯的电量为98％SOC停止，得到完成化成的电池。

实施例5

取电解液已充分浸润的电芯，电芯的负极材料包括75％～15％的氧化硅和石墨；

在电流为1.5C、压力为5kgf/mm²和温度为60℃的条件下，对电芯进行一次化成，待到电芯的电量为50％SOC停止；

在温度为65℃的条件下，将一次化成后的电芯静置36h，然后使电芯放电至电量为0％SOC；

将电芯放入露点为≤-30℃的手套箱中除去气囊中的气体，并使得手套箱的真空度为-0.085Mpa，然后将20％的电解液注入电芯中，并对电芯进行封装；

在电流为1.5C、压力为5kgf/mm²和温度为65℃的条件下，对电芯进行二次化成，待到电芯的电量为100％SOC停止，得到完成化成的电池。

实施例6

取电解液已充分浸润的电芯，电芯的负极材料包括90％～8％的氧化硅和石墨；

在电流为1.2C、压力为6kgf/mm²和温度为65℃的条件下，对电芯进行一次化成，待到电芯的电量为70％SOC停止；

在温度为45℃～85℃的条件下，将一次化成后的电芯静置36h，然后使电芯放电至电量为0％SOC；

将电芯放入露点为-30℃的手套箱中除去气囊中的气体，并使得手套箱的真空度为-0.085Mpa，然后将20％的电解液注入电芯中，并对电芯进行封装；

在电流为1.2C、压力为6kgf/mm²和温度为65℃的条件下，对电芯进行二次化成，待到电芯的电量为99％SOC停止，得到完成化成的电池。

对比例为采用传统的一次化成工艺化成得到的电池。

以下对实施例1～6的锂电池进行性能测试：

表1为实施例1～6的锂电池在循环过程中的容量保持量(1C充电，5C放电)：

图2为对比例的电池的循环曲线图。

图3为实施例3和实施例4的电池的循环曲线图。

图4为实施例5和实施例6的电池的循环曲线图。

从表1和图2～4中可以看出，实施例1～6的电池较对比例的电池明显具有较佳的循环性能，尤其是实施例5和实施例6的电池具有更佳的循环性能，说明通过本发明锂电池的化成方法化成得到的负极材料为硅基负极材料的电池的SEI膜的持续稳定性较好，即韧性和致密性较好。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种锂电池的化成方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的锂电池的化成方法，其特征在于，所述对所述电芯进行第一压力充电预化处理的电流和所述对补液处理后的所述预化成电芯进行第二压力充电预化处理的电流独立选自0.05C～2C。

3.根据权利要求1所述的锂电池的化成方法，其特征在于，所述对所述电芯进行第一压力充电预化处理的压力和所述对补液处理后的所述预化成电芯进行第二压力充电预化处理的压力独立选自1kgf/mm²～10kgf/mm²。

4.根据权利要求1所述的锂电池的化成方法，其特征在于，所述对所述电芯进行第一压力充电预化处理的温度和所述对补液处理后的所述预化成电芯进行第二压力充电预化处理的温度独立选自45℃～85℃。

5.根据权利要求1所述的锂电池的化成方法，其特征在于，所述对第一压力充电预化处理后的所述电芯进行静置放电操作的静置时间为1h～36h。

6.根据权利要求1所述的锂电池的化成方法，其特征在于，所述对第一压力充电预化处理后的所述电芯进行静置放电操作得到的所述预化成电芯的电量为0％SOC～5％SOC。

7.根据权利要求1所述的锂电池的化成方法，其特征在于，所述对第一压力充电预化处理后的所述电芯进行静置放电操作，包括如下步骤：

对静置处理后的所述电芯进行放电处理。

8.根据权利要求1所述的锂电池的化成方法，其特征在于，所述对所述预化成电芯进行补液处理的所述电解液的体积为注液封装后的电芯中电解液的体积的5％～20％。

9.一种锂电池的制备方法，其特征在于，包括权力要求1～8中任一项所述的锂电池的化成方法。

10.一种锂电池，其特征在于，采用权利要求9所述的锂电池的制备方法制备得到。