一种软包锂离子电池的化成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于锂离子电池领域，尤其涉及一种软包锂离子电池的化成方法。
【背景技术】
[0002] 随着能源危机与环境危机的日趋严重，人类对于可再生、绿色能源的需求日显迫 切。锂离子电池，作为一种二次化学电源，由于具有工作电压高、能量密度高、循环寿命长、 环保无污染、无记忆效应等优点，被广泛应用于EV、HEV、移动电源、平板电脑、智能手机、可 穿戴设备等领域。
[0003] 锂离子电池(锂电池)，主要由正极、负极、电解液、隔膜及其它封装附件，组装而 成。锂离子电池工作时，电解液和隔膜作为通道，锂离子在正负极材料之间进行嵌入/脱出 反应，从而完成锂电池的充放电过程。在锂电池充放电过程中，电解液会不可避免地与正负 极材料、电池中含有的少量水分发生副反应，电解液因被消耗而逐渐减少，负极材料因与电 解液发生反应导致材料结构被破坏，继而影响到锂电池的循环寿命。
[0004] 锂离子电池，尤其是软包锂离子电池的制程过程中，如果可以有效地排除其中的 气体，保证正负极与隔膜充分接触，促使负极表面形成更加致密稳定的SEI膜，可以达到改 善负极界面状态的效果；同时，如果可以提高锂离子电池的保液量，则可以在一定程度上改 善电池的循环性能。
[0005] 为了改善锂离子电池中负极界面状态，并提高锂离子电池的保液量，优化锂离子 电池的化成工艺，便是其中一个有效的途径。
【发明内容】
[0006] 为了改善软包锂离子电池中负极界面状态，并提高软包锂离子电池的保液量，本 发明提供一种软包锂离子电池的化成方法。
[0007] 本发明解决其技术问题的解决方案是：一种软包锂离子电池的化成方法，包括如 下三个阶段：预充电化成阶段、预抽气阶段和循环充放电化成阶段。
[0008] 本发明方案中的三个阶段，并不一定完全按照描述的顺序依次进行，可以交替进 行，如对于预充电化成和预抽气阶段，由于通常预充电化成阶段都是分段进行充电的，故预 充电化成和预抽气阶段可以交替进行，即在每一段预充电完成后分别进行抽气，如预充电 化成阶段是分三步完成的，那么可以在每一步预充电化成后进行抽气，也可以在三步预充 电化成都完成后再进行预抽气。
[0009] 优选地，所述循环充放电化成阶段，依次包括如下步骤： 步骤31 :静置Imin-lOmin，用0. 01C-1C电流，恒流充电到满电电压或存储电压，截止时 间 30min_90min; 步骤32 :在满电电压-3.OV之间进行循环充放电，循环充放电次数为N次，当N=O时， 步骤31中恒流充电到存储电压；当N多1时，步骤31中恒流充电到满电电压； 步骤33 :用0. 1C-1C电流，恒流恒压充电到电池的存储电压，截止时间60min-600min， 截止电流0.Oic-O. 02C。
[0010] 循环充放电化成阶段可以通过增加循环充放电次数，有效提高锂离子电池的循环 寿命。因为当电池充电至满电电压时，电池已被完全活化，经初次活化后，电池内部正负极 界面尚不稳定；在此时通过增加循环充放电过程，有利于电池对电解液进行充分吸收，提高 锂离子电池的保液量，从而为提高电池的循环寿命提供进一步的保障。
[0011] 进一步优选地，所述步骤32中，循环充放电的次数N为0-5,单次循环充放电过程 依次包括如下步骤： 步骤321 :用0. 01C-1C电流，恒流恒压充电到满电电压，截止电流0. 01C-0. 02C，截止时 间 60min_600min; 步骤 322 :静置Imin-IOmin; 步骤323 :用0. 1C-1C电流，恒流放电到3. 0V，截止时间60min-600min; 步骤 324 :静置lmin-10min。
[0012] 所述满电电压，优选地，彡4. 2V;进一步优选地，为4. 2V-5. 0V，但并不限于此。
[0013] 所述存储电压，优选地，彡3.OV;进一步优选地，为3.OV-5. 0V，但并不限于此。
[0014] 作为上述方案的进一步改进，所述预抽气阶段，是在预充电化成阶段完全结束后， 才进行的，这样可以简化程序，便于生产控制。即，所述的软包锂离子电池化成方法，依次包 括如下三个阶段： 预充电化成阶段； 预抽气阶段； 循环充放电化成阶段。
[0015] 优选地，所述预充电化成阶段，可以分阶段进行，依次包括如下步骤： 步骤11 :静置Imin-lOmin，用10mA-50mA的固定电流1，恒流充电到3. 8V-4.IV，截止时 间 30min_90min; 步骤12 :用0.OlC-IC的电流2,恒流充电到3. 8V-4.IV，截止时间30min-180min; 步骤13:用0.OlC-IC的电流3,恒流充电到3. 8V-4.IV，截止时间60min-600min。
[0016] 这样，首先采用固定的小电流1进行预充电，这对于锂离子电池尤其是高容量的 锂离子电池(容量> 5000mAh)，更有利于缓慢形成稳定致密的SEI膜；然后通过较大的电流 2和电流3进行先后预充电，这样，在激活锂离子的移动的同时，有利于进一步形成稳定致 密的SEI膜。
[0017] 更进一步优选地，为了更有利于形成稳定致密的SEM膜，所述电流3大于电流2。
[0018] 本发明的有益效果是：本发明的软包锂离子电池化成方案包括预充电化成、预抽 气和循环充放电化成三个阶段，首先，通过预充电化成和预抽气阶段可以有效排除软包锂 离子电池中的气体，使得正负极与隔膜充分接触，有利于负极表面SEI膜的形成，达到改善 负极界面状态的效果；更重要的是，通过引入循环充放电化成阶段，可以提高锂离子电池的 保液量，最终在一定程度上改善电池的循环性能。
【附图说明】
[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简要说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施 例，本领域的技术人员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设计 方案和附图。
[0020] 图1是本发明一实施方式的软包锂离子电池的化成方法流程图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0022] 如图1所示，提供了一种本发明的软包锂离子电池的化成方法的较佳的实施方 案，依次包括如下三个阶段： 第一阶段：预充电化成阶段，依次包括以下步骤： 511 :在电池内注入电解液并静置Imin-lOmin，用10mA-50mA的固定电流1，恒流充电到 3. 8V-4.IV，截止时间 30min-90min; 512 :用0. 01C-1C的电流2,恒流充电到3. 8V-4.IV，截止时间30min-180min; 513 :用0.OlC-IC的电流3,恒流充电到3. 8V-4.IV，截止时间60min-600min。
[0023] 第二阶段：预抽气阶段。
[0024] 抽气的方式由本领域技术人员采用现有技术已知的方式进行，在此不做限定。
[0025] 第三阶段：循环充放电化成阶段，依次包括以下步骤： 531 :静置Imin-lOmin，用0.OlC-IC电流，恒流充电到满电电压或存储电压，截止时间 30min_90min; 532 :在满电电压-3.OV之间进行循环充放电；即先充电至满电电压，然后再放电至 3. 0V，反复循环，循环次数为N，当N=O时，步骤S31中恒流充电到存储电压，当N多1时，步 骤S31中恒流充电到满电电压；优选地，循环次数N为0-5,依次包括如下步骤： 步骤321:用0.OlC-IC电流，恒流恒压充电到满电电压，截止电流0. 01C-0. 02C，截止时 间 60min_600min; 步骤 322:静置Imin-IOmin; 步骤323:用0. 1C-1C电流，恒流放电到3. 0V，截止时间60min-600min; 步骤 324 :静置lmin-10min。
[0026]S33:用0.1C-1C电流，恒流恒压充电到电池的存储电压，截止时间60min-600min， 截止电流0. 01C-0. 02C。
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