下面以一個(gè)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的鋰離子電池的化成方法進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0032]本實(shí)施例鋰電池正極的制備過程如下:按照常規(guī)的聚合物鋰離子電池的制造流程，以鈷酸鋰為正極材料，加入導(dǎo)電劑和粘接劑配成漿料，將配制好的漿料連續(xù)、均勻地涂覆在以鋁箔為集流體的基材表面，并進(jìn)行烘干處理，將涂布烘烤后的極片進(jìn)行輥壓并分切成條和焊接極耳，做成正極極片；
[0033]本實(shí)施例鋰電池負(fù)極的制備過程如下:按照常規(guī)的聚合物鋰離子電池的制造流程，以石墨為負(fù)極材料，加入導(dǎo)電劑和粘接劑和其他輔料配成漿料，將配制好的漿料連續(xù)、均勻地涂覆在義銅箔為集流體的基材表面，并進(jìn)行烘干處理，將涂布烘烤后的極片進(jìn)行輥壓并分切成條和焊接極耳，做成負(fù)極極片；
[0034]將以上步驟制得的正、負(fù)極與涂覆有陶瓷及PVDF的隔膜卷繞成電芯，將極耳與極片焊接后放入電池殼體內(nèi)，密封后，將電解液(lmol/L的LiPF6/ (EC+EMC+DEC))注入電池殼體中，然后將電池放在溫度為25°C的環(huán)境中進(jìn)行陳化24h ;
[0035]化成時(shí)，將陳化好的電池放入溫度為68°C、壓力為0.47Mpa的化成設(shè)備中進(jìn)行高溫加壓化成，充電時(shí)先采用0.2CmA電流進(jìn)行充電，充電至截止電壓3.7V，然后再采用
0.5CmA電流進(jìn)行充電，充電至截止電壓4.0V，化成過程用時(shí)80min ；
[0036]將溫度升至80°C，壓力保持不變，對(duì)電池進(jìn)行保溫保壓，時(shí)間為20min ;
[0037]對(duì)電池進(jìn)行冷卻降溫，將溫度降至25°C，壓力降至0.39Mpa，冷卻時(shí)間為3min ；
[0038]對(duì)完成冷卻的電池進(jìn)行抽真空二次封口，化成完畢。
[0039]經(jīng)測試，本實(shí)施例制得的電池的容量均值為3206mAh，厚度均值為4.19mm，1C充電/1C放電常溫25°C長循環(huán)1000次容量保持率為88%。
[0040]對(duì)比例1
[0041]選取前述實(shí)施例同一型號(hào)同一批次陳化到點(diǎn)的電池，采用傳統(tǒng)的化成工藝進(jìn)行化成，本對(duì)比例及下一對(duì)比例制備的電池與實(shí)施例制備的電池不同的地方僅在于化成方法不同，其原料及電芯的生產(chǎn)過程均相同。
[0042]化成方法如下:進(jìn)行化成前的一次老化，老化溫度為60°C，時(shí)間2h，壓力0.24Mpa，然后進(jìn)行常溫化成，化成過程分為兩步:先采用0.02C充電至截止電壓3.0V，再采用0.05CmA電流充電至截止電壓4.0V，化成過程用時(shí)20h，最后進(jìn)行化成后的二次老化整形硬化，溫度為85°C，壓力為0.39Mpa，時(shí)間為4h，之后對(duì)電池進(jìn)行抽真空二次封口，化成完畢。
[0043]經(jīng)測試，電池厚度及長循環(huán)性能如下:電池容量均值為3165.3mAh，厚度均值為
4.21mm，1C充電/1C放電常溫25°C長循環(huán)1000次容量保持率為89%。
[0044]對(duì)比例2
[0045]同樣選取同一型號(hào)同一批次陳化到點(diǎn)的電池放入溫度為75°C，壓力為0.39Mpa的化成設(shè)備中采用0.5CmAh電流充電至電池電量的70%，然后進(jìn)行冷卻處理，溫度為25°C，壓力為0.31Mpa，時(shí)間為3min，冷卻后對(duì)電池進(jìn)行抽真空二次封口，化成完畢。
[0046]經(jīng)測試，電池厚度及長循環(huán)性能如下:電池容量均值為3191.5mAh，厚度均值為
4.22mm，1C充電/1C放電常溫25°C長循環(huán)1000次容量保持率為86%。
[0047]分別從實(shí)施例、對(duì)比例1、對(duì)比例2制得的電池中各選取兩粒電池進(jìn)行長循環(huán)容量保持率測試，循環(huán)曲線圖如圖1所示。從圖1可以看出，采用本發(fā)明方法化成后制得的電池的長循環(huán)能力與傳統(tǒng)化成方法(對(duì)比例1)制得的電池的長循環(huán)能力相當(dāng)，但本發(fā)明整個(gè)化成過程時(shí)間大大縮短，克服了傳統(tǒng)化成技術(shù)周期長、工序操作多、流程繁瑣的缺點(diǎn)；與采用高溫大電流化成工藝(對(duì)比例2)制備的電池相比，其長循環(huán)能力更優(yōu)。
[0048]同樣分別從實(shí)施例、對(duì)比例1、對(duì)比例2制得的電池中選取兩粒電池進(jìn)行滿電拆解，拆解后負(fù)極片的示意圖如圖2所示。從圖2可以看出，采用本發(fā)明方法化成后制得的電芯擁有更好的硬度，解決了隔膜PVDF與電解液形成的凝膠而造成的電池表面凸點(diǎn)帶來的外觀不良問題，降低了外觀不良率和損壞率，本發(fā)明化成方法得到的電池厚度、容量、極片界面狀態(tài)一致性更好。
[0049]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋰離子電池的化成方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、將陳化到點(diǎn)的電池放入化成設(shè)備中在高溫加壓環(huán)境下進(jìn)行化成，充電時(shí)先采用0.1?0.5CmA電流進(jìn)行充電，充電至截止電壓3.7V，然后再采用0.5C?2.0CmA電流進(jìn)行充電，充電至截止電壓4.0V ； 步驟2、將溫度提高，壓力保持不變，對(duì)電池進(jìn)行保溫保壓； 步驟3、將溫度及壓力下降，對(duì)電池進(jìn)行冷卻降溫； 步驟4、對(duì)完成冷卻的電池進(jìn)行抽真空、二次封口，化成完畢。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的化成方法，其特征在于:所述步驟1中化成設(shè)備的溫度為40?70°C，壓力為0.1?2.0Mpa。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的化成方法，其特征在于:所述步驟2中保溫保壓的時(shí)間為10?60min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的化成方法，其特征在于:所述步驟2中將溫度提升至80?100 °C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的化成方法，其特征在于:所述步驟3中冷卻的時(shí)間為1?30min。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的化成方法，其特征在于:所述步驟3中將溫度降至20?30°C，壓力降至0.1?1.0Mpa ο
【專利摘要】一種鋰離子電池的化成方法，步驟如下：將陳化到點(diǎn)的電池放入化成設(shè)備中在高溫加壓環(huán)境下進(jìn)行化成，充電時(shí)先采用0.1～0.5CmA電流進(jìn)行充電，充電至截止電壓3.7V，然后再采用0.5C～2.0CmA電流進(jìn)行充電，充電至截止電壓4.0V；將溫度提高，壓力保持不變，對(duì)電池進(jìn)行保溫保壓；將溫度及壓力下降，對(duì)電池進(jìn)行冷卻降溫；對(duì)完成冷卻的電池進(jìn)行抽真空、二次封口，化成完畢。本發(fā)明將電芯放置于高溫及一定的壓力條件下進(jìn)行大電流充電化成，縮短了制程時(shí)間、提高了生產(chǎn)效率，而且減少了操作人員對(duì)鋰離子電芯的接觸，降低了外觀不良、損壞等帶來的成本問題；電池的厚度、容量、極片界面狀態(tài)一致性更好，循環(huán)能力得到提高。
【IPC分類】H01M10/058, H01M10/44, H01M10/0525
【公開號(hào)】CN105406129
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510752958
【發(fā)明人】徐延銘, 付小虎, 莫建斌
【申請(qǐng)人】珠海光宇電池有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日