专利名称：：一种电池化成方法
技术领域：
：本发明涉及一种电池化成方法，特别涉及一种锂离子二次电池化成方法。
背景技术：
：锂离子电池是一种新型的化学电源，因其具有能量密度大、工作电压高、寿命长、环保的特点，广泛应用于移动电话等便携式电子产品中。化成是指对电池进行首次充放电的过程。锂离子二次充电电池的化成步骤是制造电池的重要阶段，化成关系到电池的容量高低、自放电性能等多方面的品质。目前锂离子二次充电电池采用的化成方法是先以0.01C-1C的电流进行小电流恒流充电，再以0.05C-10C的大电流恒流充电，然后在30-8(TC陈化0.5-160小时。通过该方法化成的锂离子二次电池在储存的时候自放电现象严重，低电压电池比率大的问题，严重影响锂离子二次电池的性能，还造成能源的浪费。
发明内容本发明所要解决的问题是现有化成方法中生产的电池自放电现象严重，电池低电压比率高。本发明的发明人意外的发现造成电池自放电现象严重的根本原因是金属杂质引发的锂枝晶所导致的，由于电芯正极中的金属杂质(主要为Fe和Ni)会在首次充电过程中聚集到负极表面，以大晶粒形态呈现，采用现有技术的化成方法，大晶粒的金属杂质会堵塞在石墨层间空隙，造成Li+无法嵌入，从而Li+堆叠在金属单质上形成锂枝晶，容易诱发电池内部微短路，造成锂电池自放电严重，低电压电池比率大。本发明提供了一种锂离子二次电池的化成方法，该方法在化成温度下对电池进行化成，第一阶段以恒流充电至V2伏特，然后在V厂^伏特循环恒流充放电至少1次，第二阶段以恒流充电至V3伏特，电压K<电压V2<电压V3。本发明提供的方法，以恒流充电至、伏特，然后在V厂^伏特循环充放电至少1次，可以使金属杂质Fe和Ni在正负极上往返运动，打散其在首次充电中形成的大晶粒，变成更多的小颗粒散布在负极表面，这样即使Li+无法嵌入到石墨层内而堆叠在金属单质上，也会因为颗粒直径较小而不会形成能影响电池微短路的锂枝晶。本发明的有益效果是本发明可以有效抑制电池自放电现象，降低低电压电池比率，避免能源浪费。具体实施例方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。—种锂离子二次电池的化成方法，该方法在化成温度下对电池进行化成，第一阶段以恒流充电至v2伏特，然后在V厂^伏特循环恒流充放电至少1次，第二阶段以恒流充电至v3伏特，电压<电压v2<电压v3。所述化成温度为本领域技术人员所公知的，本发明电池的化成温度优选为20-40°C。所述V厂^伏特循环恒流充放电是指从V2伏特以恒流放电至K伏特，再从K伏特以恒流充电V2伏特为一次V厂^伏特循环恒流充放电。其中，电压VJ尤选为2.3-2.5V，更优选为2.45_2.5V;电压V2优选为3.5_3.7V，更优选为3.5-3.55V;电压V3优选为3.85-4.0V，更优选为3.85-3.95V。其中，恒流充电电流为0.01-0.IC，优选第一阶段恒流充电电流为0.02-0.05C，第二阶段恒流充电电流为0.08C-0.1C;其中，放电电流为0.01-0.1C，优选为0.03-0.08C。其中，在V厂^伏特循环充放电的次数优选为2-10次，进一步优选为，在V厂^伏特循环充放电的次数为2-5次。本发明人发现，循环充放电的次数在10次以内，每次循环充放电对于电池化成的效果增加非常显著，同时化成时间较短。该化成方法优选在第一阶段以恒流充电至、伏特之后，将电池放置，放置时间一般为2-15分钟。还可以优选在第一阶段完成之后，第二阶段之前，将电池陈化，一般陈化3天。该化成方法对电池进行化成的设备为本领域技术人员所公知，一般来说，在向密封有极芯的电池壳体内注入电解液之后，用胶纸将注液孔封住，然后将电池放置在充电装置的卡具上，充电装置的正极卡具对应锂离子电池的正极，充电装置的负极卡具对应锂离子电池的负极，设置好充电电流后对电池进行化成，化成完成后密封注液孔。下面将通过实施例对本发明作进一步地具体说明。实施例1取1万只正常生产的注液后电池LP463446ARU，用0.03C电流充电至3.4V后，放置5分钟后以0.05C的放电电流和0.03C的充电电流在3.4V_2.3V循环充放电4次，充电电流0.03C，放电电流0.05C，并密封注液孔。陈化3天后继续用0.1C将电池恒流充电到4.IV后完成化成，得到化成后的锂离子电池A1。实施例2取1万只正常生产的注液后电池LP463446ARU，用0.03C电流充电至3.5V后，放置5分钟后以0.05C的放电电流和0.03C的充电电流在3.5V-2.3V循环充放电2次，充电电流0.03C，放电电流0.05C，并密封注液孔。陈化3天后继续用0.1C将电池恒流充电到3.85V后完成化成，得到化成后的锂离子电池A2。实施例3取1百万只正常生产的注液后电池LP463446ARU，用0.05C电流充电至3.7V，搁置5分钟后以0.08C的放电电流和0.05C的充电电流在3.5V_2.3V循环充放电2次。继续用0.05C电流恒流充电至3.7V，并密封注液孔。陈化3天后继续用0.1C将电池恒流充电到4.OV后完成化成，得到化成后的锂离子电池A3。实施例4取1百万只正常生产的注液后电池LP463446ARU，用0.04C电流充电至3.53V，搁置5分钟后以0.05C的放电电流和0.04C的充电电流在3.5V_2.3V循环充放电2次。继续用0.04C电流恒流充电至3.55V，并密封注液孔。陈化3天后继续用0.09C将电池恒流充电到3.95V后完成化成，得到化成后的锂离子电池A4。比较例取1百万只正常生产的注液后电池LP463446ARU，用0.05C电流直接充电至3.7V后密封注液孔，不再进行循环。陈化3天后继续用0.1C将电池恒流充电到3.85V后完成化成，得到化成后的锂离子电池D1。低电压比率测试将实施例1-3和比较例1得到的化成后的锂离子电池Al-A3和Dl，在常温下直接恒压充电至4.2V，充电截至电流20mA。然后以0.5C放电至3.OV，最后将电池用0.3C恒流恒压至3.82-3.86V，储存30天，电压低于3.OV的电池占电池总数的比率定义为低电压比率，结果如表l所示。初始容量测试将实施例1-3和比较例1得到的化成后的锂离子电池Al-A3和Dl，在常温下直接恒压充电至4.2V，充电截至电流20mA。然后以0.5C放电至3.0V，测定得到电池放电的初始容量，结果如表2所示。表1储存30天后低电压比率<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表1可以看出，实施例的电池A1-A3的低电压比率均处于1600ppm之下，也就是在1百万电池在储存30天后只有少于1600只电池的电压小于3.OV，而对比例1的电池有5733只的电压小于3.0V。对比例的低电压比率是实施例1-3的三倍多。由此可见，本发明有效抑制电池自放电现象严重的问题。表2电池放电的初始容量分布比率(电池的设计容量为800mAh)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>容量分布AlA2A3A4Dl<760mAh2.21%2.07%2.51%1.58%1.67%从表2可以看出，实施例Al-A3和对比例Dl的产品初始容量分布基本相同。可见本发明的方法几乎没有造成电池活性材料不可逆转的浪费，对电池容量基本没有影响。综上所述，可见本发明可以有效抑制电池在储存过程中的自放电现象，降低低电压电池比率，避免能源浪费。同时并不影响电池的初始容量比率分布，依然保持高容量分布。权利要求一种锂离子二次电池的化成方法，该方法在化成温度下对电池进行化成，其特征在于第一阶段以恒流充电至V2伏特，然后在V2-V1伏特循环恒流充放电至少1次，第二阶段以恒流充电至V3伏特，电压V1＜电压V2＜电压V3。2.根据权利要求1所述的化成方法，其特征在于所述电压K为2.3-2.5伏特，所述电压V2为3.5-3.7伏特，所述电压V3为3.85-4.0伏特。3.根据权利要求2所述的化成方法，其特征在于所述电压K为2.45-2.5伏特，所述电压V2为3.5-3.55伏特，所述电压V3为3.85-3.95伏特。4.根据权利要求1所述的化成方法，其特征在于在V厂^伏特循环充放电的次数为2-10次。5.根据权利要求4所述的化成方法，其特征在于在V厂^伏特循环充放电的次数为2-5次。6.根据权利要求1所述的化成方法，其特征在于所述恒流充电的电流和恒流放电的电流均为0.01-0.1C。7.根据权利要求1所述的化成方法，其特征在于所述第一阶段的恒流充电的电流为0.02-0.05C，所述第二阶段的恒流充电的电流为0.08C-0.1C;所述恒流放电的电流为0.03-0.08C。8.根据权利要求1所述的化成方法，其特征在于在所述第一阶段以恒流充电至V2伏特之后，还包括对电池放置2-15分钟。全文摘要本发明公开了一种电池化成方法，该方法在化成温度下对电池进行化成，第一阶段以恒流充电至V2伏特，然后在V2-V1伏特循环恒流充放电至少1次，第二阶段以恒流充电至V3伏特，电压V1＜电压V2＜电压V3。本发明可以避免金属杂质形成锂枝晶，从而有效抑制电池自放电效应，降低电池低电压比率。文档编号H01M10/38GK101714665SQ20081021667公开日2010年5月26日申请日期2008年10月7日优先权日2008年10月7日发明者刘卫平,邓慧芬,雷裕东申请人:比亚迪股份有限公司