一种高电压软包锂离子二次电池的化成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及尤其涉及一种高电压软包锂离子电池的化 成方法。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池是新一代最具竞争力的电池，被称为"绿色环保能源"，是解决当代环 境污染问题和能源问题的首选技术。近年来，在高能电池领域中锂离子电池已取得了巨大 成功，但消费者仍然期望综合性能更高的电池面世。
[0003] 目前智能手机、平板电脑等电子数码产品对电池的能量密度要求越来越高。由于 高能量密度锂离子电池的负极普遍压实和面密度较高，造成电解液渗透不足或固体电解质 界面膜（SEI)没有完全形成而造成电池循环性能变差，特别是高能量密度的聚合物锂离子 电池，这在很大程度上制约了高能量密度电池的应用。
[0004] 化成是锂离子电池制作的关键工序，是获得良好电化学性能和安全性能的锂离子 电池的重要保障。
[0005] 有鉴于此，有必要提供一种改善高电压软包锂离子电池化成工艺，以保障化成效 果，达到改善锂离子电池的性能。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种高电压软包锂离子电池化成工艺，以保 障化成效果，达到提高锂离子电池的高温存储性能。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0008] -种高电压软包锂离子二次电池的化成方法，包括如下步骤：
[0009] 化成第一步：以第一充电电流（II)对注液密封壳体后的锂离子电池充电至预定 的未满充状态；以第二充电电流（12)对所述锂离子电池继续充电至满充，其中所述第二充 电电流的电流值不小于（即12多II)所述第一充电电流；以放电电流（13)对所述锂离子 电池进行恒流放电至截止电压；
[0010] 化成第二步，电池60°C~90°C夹具整形烘烤3h~10h;
[0011] 化成第三步，剪开气囊袋，抽真空热封所述壳体；剪除气囊袋，即得封装在腔体内 的锂离子电池。
[0012] 所述化成第一步第一充电电流为0. 01~0. 1C，截止电压为不高于4. 05V。
[0013] 所述化成第一步第二充电电流为0. 1C~0. 5C，截止电压为大于4. 2V。
[0014] 所述化成第一步放电电流（13)为0. 1C~1. 0C，截止电压为不高于4. 05V。
[0015] 一种高电压软包锂离子二次电池，充电截止电压大于4. 2V而不高于5. 0V，包括正 极、负极和置于正极与负极之间的隔膜，采用了本发明的高电压软包锂离子二次电池的化 成方法。
[0016] 所述正极的活性物质的结构式为：LiNixCoyMnzL(l-x-y_z)02,其中，L为A1、 Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si或Fe，0 彡x彡 1，0 彡y彡 1，0 彡z彡 1。
[0017]正极材料为LiCoxLl-x02,其中，L为Al、Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、SiSFe，0〈x<l。
[0018] 本发明的优点在于：
[0019](1)采用此化成工布，电芯在首次充放电的过程中不仅能够在负极成SEI、充至 最高截止电压，电解液中部分添加剂能在正极成CEI膜，抑制电解液与极片的进一步反应 分解。
[0020] (2)对电池60°C~90°C夹具整形烘烤3h~10h。夹具整形烘烤保证电池极片与 隔膜界面的紧密贴合，提高电池性能一致性、安全性和使用寿命。
[0021] (3)抽真空热封。此步骤能抽走化成过程中产生的气体，确保软包电池合适的保液 量，同时保证电解液，电池极片和隔膜三者之间的紧密贴合。
[0022] 本发明的高电压软包锂离子电池化成工艺能够有效地改善高能量密度锂离子电 池的高温储存性能，明显地抑制了高温存储后电池的气胀。
【具体实施方式】
[0023] 为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
[0024] 本发明的实施例一为：
[0025] 1、本实施例高电压锂离子电池的制备方法，根据电池的容量设计（型号 454261PL: 1640mAh)，正负极材料容量确定涂布面密度。正极活性物质购自湖南杉杉高电压 钴酸锂材料；负极活性物质购自江西紫宸科技。其正极制备步骤、负极制备步骤、电解液制 备步骤、隔膜制备步骤和电池组装步骤说明如下；
[0026] 所述正极制备步骤为：按96. 8:2. 0:1. 2的质量比混合高电压正极活性材料钴酸 锂，导电碳黑和粘结剂聚偏二氟乙烯，分散在N-甲基-2-吡咯烷酮中，得到正极浆料，将正 极浆料均匀涂布在铝箱的两面上，经过烘干、压延和真空干燥，并用超声波焊机焊上铝制引 出线后得到正极板，极板的厚度在100-150μm之间；
[0027] 所述负极制备步骤为：按96:1:1. 2:1.8的质量比混合石墨，导电碳黑、粘结剂丁 苯橡胶和羧甲基纤维素，分散在去离子水中，得到负极浆料，将负极浆料涂布在铜箱的两面 上，经过烘干、压延和真空干燥，并用超声波焊机焊上镍制引出线后得到负极板，极板的厚 度 100-150μm之间；
[0028] 所述电解液制备步骤为：将碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯，碳酸二乙酯和丙酸丙酯按体 积比为EC:PC:DEC:PP= 25:15:40:20 进行混合，混合后加入浓度为1.0mol/L的六氟磷酸 锂，加入基于电解液总重量的2wt%的己二腈、2wt%的丁二腈，4. 5wt%的氟代碳酸乙烯酯 (FEC)，4%的1，3_丙烷磺内酯。
[0029] 所述隔膜制备步骤为：采用聚丙烯、聚乙烯和聚丙烯三层隔离膜，厚度为20μπι;
[0030] 锂离子电池的制备：将制得的正极片、隔膜、负极片按顺序叠好，使隔膜处于正负 极片中间，卷绕得到裸电芯；将裸电芯置于外包装中，将上述制备的电解液注入到干燥后的 电池中，封装、静置、采用表1化成方法，夹具整形80Γ烘烤4h、剪开气囊袋，抽真空热封，完 成锂离子电池的制备。进一步完成循环和高温存储测试，测试结果见表5.
[0031]表1化成方法1
[0032]
[0035] 1)常温循环性能测试：在25°C下，将化成后的钴酸锂电池用1C恒流恒压充至 4. 45V(三元材料充至4. 35V)，然后用1C恒流放电至3. 0V。充/放电500次循环后计算第 500次循环容量的保持率，计算公式如下：
[0036] 第500次循环容量保持率（％) =(第500次循环放电容量/第一次循环放电容 量）X100% ;
[0037] 2)高温储存性能：将化成后的电池在常温下用0. 5C恒流