CN116666789A - 一种磷酸锰铁锂电池的负压化成方法及应用其的电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磷酸锰铁锂电池的负压化成方法及应用其的电池，该方法包括如下步骤：对半成品电芯进行抽真空、静置、充电，得到化成后的电芯；充电处理为三段式恒流充电，其中，在三段式恒流充电过程中，电流I、荷电状态S需满足以下关系：第一段恒流充电，I1≤0.1C，荷电状态5％≤S1≤15％；第二段恒流充电，0.05C≤I2≤0.15C，荷电状态15％≤S2≤25％；第三段恒流充电，0.15C≤I3≤0.25C，荷电状态35％≤S3≤45％。本发明利用负压能够将半成品电芯在化成过程中产生的气体及时排出；并且通过控制化成过程中半成品电芯的荷电状态以及充电电流，改善磷酸锰铁锂电池会出现褐斑的问题。
Description
技术领域
本发明属于锂电池制造领域，尤其涉及一种磷酸锰铁锂电池的负压化成方法及应用其的电池。
背景技术
随着磷酸铁锂的能量密度逐渐解决体系极限，磷酸锰铁锂凭借其较高的电压平台(3.6V)逐渐进入各大厂商的视线。高电压平台可以提高对应电池的能量密度，相当情况下磷酸锰铁锂体系电池的能量密度要比磷酸铁锂体系电池高15％以上，基本达到NCM523的水平。与此同时磷酸锰铁锂体系电池的安全性能远远优于三元体系电池，因此对于磷酸锰铁锂电池的研究越来越多。
在电芯的制备过程中，后工序中的化成工序是尤为重要的一个环节。化成是电芯第一次充电的过程，也是电池第一次在负极界面形成SEI膜的过程。SEI的结构直接关系到电芯的DCR、循环和存储性能，而磷酸锰铁锂体系的电芯应用最多的场景就是商用车领域以及储能，对于循环和存储具有极高的要求。
然而，目前关于磷酸锰铁锂电芯的化成工艺的研究比较少，由于磷酸锰铁锂与磷酸铁锂同属于磷酸盐体系，因此目前大部分厂商是直接采用磷酸铁锂体系的化成方案进行简单的变更。由于磷酸锰铁锂较高的平台电压以及双平台电压，磷酸铁锂体系的化成工艺并不完全适用的磷酸锰铁锂体系；同时由于体系的特殊性，磷酸锰铁锂电芯化成会出现产气严重及其分容界面容易出现褐斑问题。
发明内容
为了改善磷酸锰铁锂电池在化成出现产气严重及褐斑的问题，本发明提供一种磷酸锰铁锂电池的负压化成方法及应用其的电池。
根据本发明的一个方面，提供一种磷酸锰铁锂电池的负压化成方法，该方法包括如下步骤：对半成品电芯进行抽真空处理、静置处理、充电处理，得到化成后的电芯；充电处理为三段式恒流充电，其中，在三段式恒流充电过程中，充电电流I、荷电状态S需满足以下关系：第一段恒流充电，I1≤0.1C，荷电状态5％≤S1≤15％；第二段恒流充电，0.05C≤I2≤0.15C，荷电状态15％≤S2≤25％；第三段恒流充电，0.15C≤I3≤0.25C，荷电状态35％≤S3≤45％。本发明所提供的负压化成方法，利用负压(抽真空处理)能够将半成品电芯在化成过程中产生的气体及时排出；并且通过控制化成过程中半成品电芯的荷电状态(SOC)以及充电电流，改善磷酸锰铁锂电池会出现褐斑的问题。
优选地，在三段式恒流充电过程中，电流I1＜I2＜I3。在三段式恒流充电过程中，逐步增大充电电流，有利于调节SEI膜的稳定性与致密性的平衡。这是因为，当化成电流较大时，外电路电子传输速度快，为了平衡电化学反应，电池内部锂离子扩散速度快，形成SEI膜的速度较快，但与此同时化成时所形成的SEI膜稳定性差。另一方面，当化成电流过低时，电池内部锂离子扩散速度较慢，所形成的SEI膜较为稳定，但SEI膜的离子透过性降低。因而，增大或减小充电电流对化成方法有利也有弊。当采用分步渐增恒流充电的方式对半成品电芯进行充电时，有助于在化成过程中及时调节SEI膜的稳定性与致密性的平衡。
优选地，抽真空处理为将半成品电芯抽真空至-90～-80Kpa。
优选地，半成品电芯的电解液包括溶质、溶剂、添加剂，其中，添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)。
优选地，半成品电芯的电解液的添加剂还包括氟代碳酸乙烯酯(FEC)。
优选地，半成品电芯的电解液的溶质包括六氟磷酸锂(LiPF6)。
优选地，半成品电芯的电解液的溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、乙二醇二甲醚(DME)、碳酸丙烯酯(PC)中的至少一种。
优选地，半成品电芯的注液系数为3.0～4.0。其中，注液系数是指电解液注液量与额定容量的比值。
优选地，磷酸锰铁锂电池的负压化成方法包括如下步骤：S1.在化成温度为35～55℃下，对半成品电芯抽真空至-90～-80Kpa，静置3～10min，随后进行第一段恒流充电，充电电流I1≤0.1C，当荷电状态S1达到5～15％后停止充电；S2.进行第二段恒流充电，其中，充电电流I2为0.05～0.15C，当荷电状态S2达到15～25％后停止充电；S3.进行第三段恒流充电，其中，充电电流I3为0.05～0.15C，当荷电状态达到S335～45％后停止充电，得到化成后的电芯。
优选地，在S1、S2、S3中，保持恒定的真空度。
优选地，在S1、S2、S3中，每次停止充电后，还需将半成品电芯静置3～10min。在每次停止充电后，静置电芯能够使电解液与电池内部充分浸润，保证电池内部稳定，让电池内部电化学反应达到平衡，同时也可以提高在化成过程中的监测精度。
优选地，半成品电芯为方形电池电芯或软包电池电芯。
本发明的另一个方面，提供一种磷酸锰铁锂电池，该磷酸锰铁锂电池的正极活性涂层包括磷酸锰铁锂材料，且，该磷酸锰铁锂电池使用如上所述任一项所述方法进行负压化成处理。
优选地，磷酸锰铁锂电池的正极活性涂层的涂布面密度为200～250g/m2。
优选地，磷酸锰铁锂电池的负极活性涂层包括石墨、硅碳复合材料中的至少一种。
优选地，磷酸锰铁锂电池的负极活性涂层的涂布面密度为100～125g/m2。
附图说明
图1为实施例1的处理组1A所提供的负压化成方法制得的磷酸锰铁锂电芯；
图2为实施例5的对比组3E所提供的负压化成方法制得的磷酸锰铁锂电芯。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例和实施例中的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
1.半成品电芯的制备
步骤一.将负极材料石墨、导电剂乙炔黑、粘结剂CMC、SBR按质量比94:1:2:3制备成浆料涂覆于铜箔集流体上，随后将其进行真空烘干，制得负极极片；
步骤二.将正极材料LiMn0.6Fe0.4PO4、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF按质量比94:3:3制备成浆料涂覆于铝箔集流体上，随后将其进行真空烘干，制得正极极片；
步骤三.电解液的配置：所使用的电解液是溶解了1mol/L LiPF6的EC、DMC、EMC混合液，按照质量比计算EC:DMC:EMC＝1:1:1，此外，在电解液中还含有0.5％VC、1％FEC；
步骤四.将正极极片、负极极片、Celgard2400隔膜以及电解液分别装配成半成品软包电池。
2.对所制得的软包电芯进行化成
S1.在化成温度为45℃下，对半成品电芯抽真空至-85Kpa并在接下来的化成过程中保持恒定的真空度及温度，静置5min，随后进行第一段恒流充电，充电电流I1为0.05C，当荷电状态S1达到10％后停止充电，静置5min；
S2.进行第二段恒流充电，其中，充电电流I2为0.1C，当荷电状态S2为达到20％后停止充电，静置5min；
S3.进行第三段恒流充电，其中，充电电流I3为0.2C，当荷电状态S3为40％后停止充电，静置5min，得到化成后的电芯。
实施例1的处理组1A～4A及对比组1A～3A以磷酸锰铁锂电池的负压化成方法中三段式恒流充电的电流作为变量，实施例1的处理组1A～4A及对比组1A～3A的变量如表1所示。除上述区别以外，实施例1的处理组1A～4A及对比组1A～3A制备半成品软包电芯、负压化成方法的操作步骤严格保持一致。
表1.处理组1A～4A及对比组1A～3A化成电芯的变量
| 组别 | I1 | I2 | I3 |
| 处理组1A | 0.05C | 0.1C | 0.2C |
| 处理组2A | 0.01C | 0.05C | 0.15C |
| 处理组3A | 0.1C | 0.15C | 0.25C |
| 处理组4A | 0.1C | 0.05C | 0.15C |
| 对比组1A | 0.02C | 0.05C | 0.1C |
| 对比组2A | 0.15C | 0.2C | 0.3C |
测试例1
1.测试对象
实施例1中各处理组及对比组经过化成后的电芯。
2.测试方法
(1)HPPC测试：将化成后的电芯在25℃下施加10s的2C放电电流，静置40s后对电池施加10s的1C充电电流，计算电芯直流内阻(DCIR)。
(2)循环测试：在25℃下，将锂离子电池以1C恒流充电到电压为4.2V，然后以4.2V恒压充电至电流至0.05C，以上为一次充放电循环。将电芯按照上述条件进行25℃下分别进行1000次充放电循环。其中，容量保持率根据式①计算。
(3)储存稳定性测试：常温下将锂离子电池以1C恒流充电到电压为4.2V，然后以4.2V恒压充电至电流至0.05C，测量电芯的初始容量保持率，然后在55℃恒温箱中存储30天，之后测试电芯最终容量保持率。其中，储存容量回复率根据式②进行计算。
(4)电芯状态：判定电芯正常标准，极片表面没有明显黑斑，化成界面颜色均匀。
(5)失液率：采用电子称称重方法，通过测量化成开始前电芯重量和化成结束后电芯重量的差值，测试电解液的失液率(即损失的电解液占注入电解液质量的百分数)。
(6)化成时间：采用计时器测定化成时间。
3.测试结果及分析
本测试例的测试结果如表2所示，其中，本测试例主要探索化成方法时在三段式恒流充电中电流的变化对电芯的影响。首先，在对比组1A中，由于化成电流过小，导致化成时间较长，生产效率显著降低，此外，电池内部锂离子扩散速度较慢慢，SEI膜的离子透过性降低，导致电芯的充电极化内阻增大。而在对比组2A中，化成电流过大，虽然化成时间较短，但是由于外电路电子传输速度快，为了平衡电化学反应，电池内部锂离子扩散速度快，化成时所形成的SEI膜稳定性差，进而使得长期循环使用的电芯SEI膜会发生脱落，从而会不断地形成新的SEI膜，电芯的不可逆容量损失增多，电芯容量衰减加速，导致化成后的电芯的容量保持率较差，内阻较大。
其次，处理组1A～3A在三段式恒流充电过程中是逐步增大充电电流，并且，随着在同一步骤中电流的增大，所对应化成后的电芯的电性能呈现先增大后下降的趋势。这是因为当化成电流增大或减小时，会对SEI膜的形成带来影响，由此，通过本测试例可证实，化成电流会影响电芯SEI膜的稳定性与致密性的平衡。其中，在处理组1A～3A中，处理组1A所对应化成后的电芯的电性能最佳，如图1所示。而在处理组4A中，则不采用逐步增大充电电流的方式对电芯进行化成，从测试结果来看，相较于处理组1A所化成的电芯，处理组4A所对应化成的电芯的电化学性能有所下降。
表2.本测试例的测试结果
| 组别 | R/mΩ | 容量保持率 | 存储容量回复率 | 极片状态 | 失液率 | 化成时间 |
| 处理组1A | 1.13 | 92.5％ | 97.9％ | 界面无褐斑 | 0.4％ | 240min |
| 处理组2A | 1.71 | 92.1％ | 96.3％ | 界面无褐斑 | 0.5％ | 800min |
| 处理组3A | 1.10 | 91.4％ | 96.5％ | 界面无褐斑 | 0.6％ | 148min |
| 处理组4A | 1.12 | 91.5％ | 96.2％ | 界面无褐斑 | 0.5％ | 260min |
| 对比组1A | 1.68 | 92.4％ | 97.1％ | 界面无褐斑 | 0.5％ | 370min |
| 对比组2A | 1.08 | 91.1％ | 94.2％ | 界面有褐斑 | 0.6％ | 110min |
实施例2
本实施例的按照实施例1的处理组1A设置处理组1B。此外，实施例2的处理组1B～3B及对比组1B～2B以磷酸锰铁锂电池的负压化成方法中三段式恒流充电的电荷状态作为变量，处理组1B～3B及对比组1B～2B的变量如表3所示。并且，实施例2的处理组1B～3B及对比组1B～2B参考实施例1的处理组1A制备半成品软包电芯、负压化成方法的操作步骤严格保持一致。
表3.处理组1B～3B及对比组1B～2B化成电芯的变量
测试例2
1.测试对象
实施例2中各处理组及对比组经过化成后的电芯。
2.测试方法
参考测试例1中的测试方法。
3.测试结果及分析
本测试例的测试结果如表4所示，其中，本测试例主要探索化成方法时在三段式恒流充电中SOC的变化对电芯的影响。而SOC态的设定，对于磷酸锰铁锂电池而言，不仅会影响电芯化成的时间，还会影响电芯是否会出现褐斑的问题。处理组1B～3B中，随着在同一步骤中SOC态的增大，所对应化成后的电芯的电性能呈现先增大后下降的趋势。
而在对比组1B中，当三段式恒流充电中每一段恒流充电的SOC态过低时，化成时间较长，内阻显著增大；而在对比组2B中，当三段式恒流充电中每一段恒流充电的SOC态过高时，虽然化成时间较短，但电芯表面出现黑斑，储存性能显著下降。
表4.本测试例的测试结果
| 组别 | R/mΩ | 容量保持率 | 存储容量恢复率 | 极片状态 | 失液率 | 化成时间 |
| 处理组1B | 1.13 | 92.5％ | 97.9％ | 界面无褐斑 | 0.4％ | 240min |
| 处理组2B | 1.12 | 92.2％ | 97.2％ | 界面无褐斑 | 0.4％ | 195min |
| 处理组3B | 1.16 | 91.6％ | 96.3％ | 界面无褐斑 | 0.5％ | 300min |
| 对比组1B | 1.14 | 92.0％ | 96.9％ | 界面无褐斑 | 0.4％ | 138min |
| 对比组2B | 1.15 | 91.3％ | 96.1％ | 界面有褐斑 | 0.6％ | 420min |
实施例3
本实施例的按照实施例1的处理组1A设置处理组1C。此外，实施例3的处理组1C～5C及对比组1C以磷酸锰铁锂电池的负压化成方法中三段式恒流充电的真空度作为变量，处理组1C～5C及对比组1C的变量如表5所示。并且，实施例3的处理组1C～5C及对比组1C参考实施例1的处理组1A制备半成品软包电芯、负压化成方法的操作步骤严格保持一致。
表5.处理组1C～5C及对比组1C化成电芯的变量
| 组别 | 真空度/Kpa |
| 处理组1C | -85 |
| 处理组2C | -70 |
| 处理组3C | -80 |
| 处理组4C | -90 |
| 处理组5C | -100 |
| 对比组1C | 0 |
测试例3
1.测试对象
实施例3中各处理组及对比组经过化成后的电芯。
2.测试方法
参考测试例1中的测试方法。
3.测试结果及分析
本测试例的测试结果如表6所示，其中，本测试例主要探索化成方法时在三段式恒流充电中真空度的变化对电芯的影响。从对比组1C中可看出，在常压状态下对磷酸锰铁锂电芯进行化成，所对应化成后的电芯出现胀气严重的情况，会对电芯的储存稳定性及电化学性能带来较大的影响。而在处理组1C～5C中，则是探索不同负压情况下对所化成的电芯性能的影响。其中，在处理组1C～5C所对应化成后的电芯，随着真空度的降低，电芯的电化学性能及储存稳定性呈现先上升后下降的变化趋势。从测试结果来看，真空度为-90～-80Kpa时，化成所得的磷酸锰铁锂电芯具有较好的电化学性能及储存稳定性。其中，处理组1C化成所得的磷酸锰铁锂电芯的性能最佳。
表6.本测试例的测试结果
| 组别 | R/mΩ | 容量保持率 | 存储容量恢复率 | 极片状态 | 失液率 | 化成时间 |
| 处理组1C | 1.13 | 92.5％ | 97.9％ | 界面无褐斑 | 0.4％ | 240min |
| 处理组2C | 1.12 | 92.1％ | 97.5％ | 轻微褐斑 | 0.3％ | 240min |
| 处理组3C | 1.13 | 92.6％ | 97.8％ | 界面无褐斑 | 0.4％ | 240min |
| 处理组4C | 1.13 | 92.6％ | 97.8％ | 界面无褐斑 | 0.8％ | 240min |
| 处理组5C | 1.13 | 92.4％ | 97.6％ | 界面无褐斑 | 1.0％ | 240min |
| 对比组1C | 1.56 | 91.5％ | 95.3％ | 界面严重褐斑 | 0.1％ | 240min |
实施例4
本实施例的按照实施例1的处理组1A设置处理组1D。此外，实施例4的处理组1D～5D以磷酸锰铁锂电池的负压化成方法中的化成温度作为变量，处理组1D～5D的变量如表7所示。并且，实施例4的处理组1D～5D参考实施例1的处理组1A制备半成品软包电芯、负压化成方法的操作步骤严格保持一致。
表7.处理组1D～5D化成电芯的变量
| 组别 | 化成温度/℃ |
| 处理组1D | 45 |
| 处理组2D | 25 |
| 处理组3D | 35 |
| 处理组4D | 55 |
| 处理组5D | 65 |
测试例4
1.测试对象
实施例4中各处理组及对比组经过化成后的电芯。
2.测试方法
参考测试例1中的测试方法。
3.测试结果及分析
本测试例的测试结果如表8所示，其中，本测试例主要探索磷酸锰铁锂电池的负压化成方法中的化成温度的变化对电芯的影响。其中，在处理组1D～5D中随着化成温度的上升，磷酸锰铁锂电芯的电化学性能及储存稳定性呈现先上升后下降的变化趋势。从测试结果来看，化成温度为35～55℃时，化成所得的磷酸锰铁锂电芯具有较好的电化学性能及储存稳定性。其中，处理组1D化成所得的磷酸锰铁锂电芯的性能最佳。
表8.本测试例的测试结果
实施例5
处理组1E
本处理组按照实施例1的处理组1A所提供的制备半成品软包电芯、负压化成方法设置处理组1E。
处理组2E
本处理组参考实施例5的处理组1E所提供的负压化成方法对所制得的电芯进行化成，本处理组与实施例5的处理组1E的区别在于，本处理组仅在进行第一段恒流充电前进行抽真空处理，除上述区别以外，本处理组制备半成品软包电芯、负压化成方法的操作步骤与实施例5的处理组1E严格保持一致。
处理组3E
本处理组参考实施例5的处理组1E所提供的负压化成方法对所制得的电芯进行化成，本处理组与实施例5的处理组1E的区别在于，本处理组在三段恒流充电后不进行静置处理，除上述区别以外，本处理组制备半成品软包电芯、负压化成方法的操作步骤与实施例5的处理组1E严格保持一致。
对比组1E
本对比组参考实施例5的处理组1E所提供的负压化成方法对所制得的电芯进行化成，本对比组与实施例5的处理组1E的区别在于，本对比组仅以一步恒流充电至SOC态为40％，除上述区别以外，本对比组制备半成品软包电芯、负压化成方法的操作步骤与实施例5的处理组1E严格保持一致。具体地，本对比组对软包电芯化成方法的步骤为：
在化成温度为45℃下，对半成品电芯抽真空至-85Kpa并在接下来的化成过程中保持恒定的真空度及温度，静置5min，随后进行恒流充电，充电电流I为0.1C，当荷电状态S达到40％后停止充电，静置5min，得到化成后的电芯。
对比组2E
本对比组参考实施例5的处理组1E所提供的负压化成方法对所制得的电芯进行化成，本对比组与实施例5的处理组1E的区别在于，本对比组以四段恒流充电至SOC态为40％，除上述区别以外，本对比组制备半成品软包电芯、负压化成方法的操作步骤与实施例5的处理组1E严格保持一致。具体地，本对比组对软包电芯化成方法的步骤为：
S1～S2.与实施例5的处理组1E严格保持一致；
S3.进行第三段恒流充电，其中，充电电流I3为0.2C，当荷电状态S3为30％后停止充电，静置5min；
S4.进行第四段恒流充电，其中，充电电流I3为0.3C，当荷电状态S4为40％后停止充电，静置5min，得到化成后的电芯。
对比组3E
本对比组参考实施例5的处理组1E所提供的负压化成方法对所制得的电芯进行化成，本对比组与实施例5的处理组1E的区别在于，本对比组以三步恒流充电一步恒压的方法对电芯进行化成，除上述区别以外，本对比组制备半成品软包电芯、负压化成方法的操作步骤与实施例5的处理组1E严格保持一致。具体地，本对比组对软包电芯化成方法的步骤为：
S1～S2.与实施例5的处理组1E严格保持一致；
S3.进行第三段恒流充电，其中，充电电流I3为0.2C，当电压为4.2V时，以恒压充电至0.05C停止充电，静置5min，此时荷电状态S3达到100％。
测试例5
1.测试对象
实施例5中各处理组及对比组经过化成后的电芯。
2.测试方法
参考测试例1中的测试方法。
3.测试结果及分析
本测试例的测试结果如表9所示，其中，本测试例主要探索磷酸锰铁锂电池的负压化成方法对电芯的影响。在对比组1E中，没有采用分段式恒流充电对磷酸锰铁锂电芯进行化成，从测试结果以及观察化成后电芯的状态，可知一步恒流充电至电芯SOC态为40％时，会导致电芯出现褐斑、所形成的SEI膜稳定性较低，导致电化学性能大幅度下降。而在对比组2E中，使用四段式恒流充电，步骤较为繁琐，生产效率降低。在对比组3E中，如图2所示，在最后一步充电中，使用恒流恒压的方式对电芯进行充电，导致电芯表面出现褐斑且所制得的磷酸铁锂电芯的电化学性能发生下降。
相较于处理组1E，使用处理组2E所提供的化成方法制得的磷酸铁锂电芯的储存稳定性有所下降，这有可能是因为负压能够在化成过程中将产生的气体及时排出，虽然处理组2E也是使用负压进行化成，但由于没有保持恒定的负压，导致电芯的储存稳定性有所下降。而使用处理组3E所提供的化成方法制得的磷酸铁锂电芯的电化学性能有所下降，这有可能是由于没有在充电后及时静置，导致电芯内部的稳定有所降低。
表9.本测试例的测试结果
| 组别 | R/mΩ | 容量保持率 | 存储容量恢复率 | 极片状态 | 失液率 | 化成时间 |
| 处理组1E | 1.13 | 92.5％ | 97.9％ | 界面无褐斑 | 0.4％ | 240min |
| 处理组2E | 1.16 | 92.1％ | 96.5％ | 界面无褐斑 | 0.2％ | 240min |
| 处理组3E | 1.15 | 92.2％ | 97.1％ | 界面无褐斑 | 0.4％ | 240min |
| 对比组1E | 1.16 | 90.2％ | 95.2％ | 界面有褐斑 | 0.4％ | 240min |
| 对比组2E | 1.15 | 91.1％ | 96.5％ | 界面无褐斑 | 0.4％ | 230min |
| 对比组3E | 1.17 | 91.5％ | 96.7％ | 界面有褐斑 | 0.4％ | 380min |
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种磷酸锰铁锂电池的负压化成方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：对半成品电芯进行抽真空处理、静置处理、充电处理，得到化成后的电芯；
所述充电处理为三段式恒流充电，其中，在所述三段式恒流充电过程中，充电电流I、荷电状态S需满足以下关系：
第一段恒流充电，I1≤0.1C，荷电状态5％≤S1≤15％；
第二段恒流充电，0.05C≤I2≤0.15C，荷电状态15％≤S2≤25％；
第三段恒流充电，0.15C≤I3≤0.25C，荷电状态35％≤S3≤45％。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，在所述三段式恒流充电过程中，所述电流I1＜I2＜I3。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述抽真空处理为将所述半成品电芯抽真空至-90～-80Kpa。
4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述半成品电芯的电解液包括溶质、溶剂、添加剂，其中，所述添加剂包括碳酸亚乙烯酯。
5.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述半成品电芯的注液系数为3.0～4.0。
6.如权利要求1～5任一项所述方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1.在化成温度为35～55℃下，对所述半成品电芯抽真空至-90～-80Kpa，静置3～10min，随后进行所述第一段恒流充电，所述充电电流I1≤0.1C，当所述荷电状态S1达到5～15％后停止充电；
S2.进行所述第二段恒流充电，其中，所述充电电流I2为0.05～0.15C，当所述荷电状态S2达到15～25％后停止充电；
S3.进行所述第三段恒流充电，其中，所述充电电流I3为0.05～0.15C，当所述荷电状态S3达到35～45％后停止充电，得到化成后的电芯。
7.如权利要求6所述方法，其特征在于，在所述S1、所述S2、所述S3中，保持恒定的真空度。
8.如权利要求7所述方法，其特征在于，在所述S1、所述S2、所述S3中，每次停止充电后，还需将所述半成品电芯静置3～10min。
9.如权利要求6所述方法，其特征在于，所述半成品电芯为方形电芯或软包电芯。
10.一种磷酸锰铁锂电池，其特征在于，所述磷酸锰铁锂电池的正极活性涂层包括磷酸锰铁锂材料，且，所述磷酸锰铁锂电池使用如权利要求1～9任一项所述方法进行负压化成处理。
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