一种改善锂离子电芯自放电的方法_2

文档序号:9930600阅读:来源:国知局
8h;
[0053] (6)而后对步骤(5)所得电芯进行化成和整形操作,化成和整形操作均采用夹具夹 紧电芯,施加在电芯表面的压力均为〇.9Mpa,操作温度均为80°C;其中,化成流程为:静置 30min-0.3C恒流充电20min,上限电压为4350mV-静置3min-0.5C恒流充电80min,上限电 压为4350mV-静置3min,结束化成。
[0054] 实施例4
[0055] -种改善锂离子电芯自放电的方法,包括如下步骤:
[0056] (1)将型号为616790的电芯灌注电解液并真空封装;
[0057] (2)将步骤(1)所得电芯在常温下静置30h;
[0058] (3)取步骤(2)所得电芯在65 °C下烘烤20h;
[0059] (4)对烘烤完毕后的电芯进行预充电,预充电流程为:0.2C恒流充电3min-静置 4min-0.3C恒流充电3min,且截止电压为3.2V;
[0060] (5)将步骤(4)所得电芯在70 °C下烘烤32h;
[0061] (6)而后对步骤(5)所得电芯进行化成和整形操作,化成和整形操作均采用夹具夹 紧电芯,施加在电芯表面的压力均为〇.9Mpa,操作温度均为82°C;其中,化成流程为:静置 30min-0.3C恒流充电20min,上限电压为4350mV-静置3min-0.5C恒流充电80min,上限电 压为4350mV-静置3min,结束化成。
[0062] 实施例5
[0063] -种改善锂离子电芯自放电的方法,包括如下步骤:
[0064] (1)将型号为616790的电芯灌注电解液并真空封装;
[0065] (2)将步骤(1)所得电芯在常温下静置18h;
[0066] (3)取步骤(2)所得电芯在55 °C下烘烤12h;
[0067] (4)对烘烤完毕后的电芯进行预充电,预充电流程为:0.2C恒流充电3min-静置 3min-0.3C恒流充电4min,且截止电压为2.8V;
[0068] (5)将步骤(4)所得电芯在65 °C下烘烤18h;
[0069] (6)而后对步骤(5)所得电芯进行化成和整形操作,化成和整形操作均采用夹具夹 紧电芯,施加在电芯表面的压力均为l.OMpa,操作温度均为75°C;其中,化成流程为:静置 30min-0.3C恒流充电20min,上限电压为4350mV-静置3min-0.5C恒流充电80min,上限电 压为4350mV-静置3min,结束化成。
[0070] 对比例1
[0071] -种改善锂离子电芯自放电的方法,包括如下步骤:
[0072] (1)将型号为606090的电芯灌注电解液并真空封装;
[0073] (2)将步骤(1)所得电芯在常温下静置12h;
[0074] (3)取步骤(2)所得电芯在50 °C下烘烤8h;
[0075] (4)而后对步骤(3)所得电芯进行化成和整形操作,化成和整形操作均采用夹具夹 紧电芯,施加在电芯表面的压力均为〇.8Mpa,操作温度均为70°C;其中,化成流程为:静置 30min-0.3C恒流充电20min,上限电压为4350mV-静置3min-0.5C恒流充电80min,上限电 压为4350mV-静置3min,结束化成。
[0076] 对比例2
[0077] -种改善锂离子电芯自放电的方法,包括以下步骤:
[0078] 1)将待化成锂离子电池(型号为616790)装至电池检测化成柜上;
[0079] 2)使用电脑对已上柜的锂离子电池发送流程:休眠5min-20mA恒流60min-休眠 5min;
[0080] 3)将已完成上述充电的锂离子电池转移到45°C的环境中存储16小时,然后转移到 常温环境中静置至电池温度接近室温约12h;
[0081 ] 4)已降至常温的锂离子电池上到检测柜上发送流程:休眠5min-0.2C恒流至4.2V -恒压至4.2V截止电压22mA-休眠5min,对电池充分激活,转入下工序;
[0082] 5)结算电池自放电剔除不良品。
[0083] 分别对实施例1~5和对比例1~2进行容量循环测试实验:
[0084] 将实施例和比较例制备的电池分别放在常温(25°C)环境中进行容量循环测试,测 试方法:以1C恒流充电至4.2V后转恒压充电,至电流0.05C,然后以1C放电至3V,并重复500 个循环,获得电池容量保持率及电芯膨胀数据,测试结果见表1。
[0085]表1容量循环测试结果
[0088] 从实施例1~2和对比例1的测试结果可以看出,相对于常规未预充电化成工艺,本 发明采用在化成前预充电及烘烤的方法,使得电池的容量保持率较高,即改善电芯自放电 效果明显。其原因如图1所示,正极表面的金属被氧化成离子,在电场作用下迀移至负极表 面析出,本发明经过预充电及烘烤后,使析出的金属杂质缓慢扩散成扁平状的微小物质,而 且形成的微小物质对电芯其它性能并无影响;而未经预充电处理的常规化成工艺则因为金 属杂质的不断堆积,逐渐形成尖锐状刺破隔膜导致电芯自放电。
[0089] 从实施例3~5和对比例2的测试结果可以看出,相对于现有改善锂离子电芯自放 电的方法,本发明电池的容量保持率同样较高,改善电芯自放电效果较好。原因是对比例2 采用小电流充电(20mA),而且时间较长(60min),这样金属杂质很容易形成稳定致密的物质 结构,即便通过后续高温烘烤工序也很难使之移动扩散形成微小物质;而本发明在化成前 采用的是大电流短时间充电,而且准确控制截止电压,导致沉积在负极表面的金属杂质很 不稳定,很容易经过下一个工序的高温烘烤使之产生位移,进而在后续工序扩散成微小物 质,从而有效缓解及消除金属杂质在负极表面堆积,避免了金属杂质呈尖锐状刺穿隔膜引 发电芯自放电的现象,所以其容量保持率较高。
[0090]根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方 式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上述的【具体实施方式】,凡是本领域技术人员在 本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此 外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明 构成任何限制。
【主权项】
1. 一种改善锂离子电芯自放电的方法,其特征在于,包括如下步骤: (1) 将电芯灌注电解液并真空封装; (2) 将步骤(1)所得电芯在常温下静置12-36h; (3) 取步骤(2)所得电芯在50-70°C下烘烤8-24h; (4) 对烘烤完毕后的电芯进行预充电; (5) 将步骤(4)所得电芯在60-75°C下烘烤8-36h; (6) 而后对步骤(5)所得电芯进行化成和整形操作。2. 根据权利要求1所述的一种改善锂离子电芯自放电的方法,其特征在于,步骤(4)中 的预充电流程为:先0.2C恒流充电l-3min,静置2~4min,然后0.3C恒流充电2-5min,且截止 电压控制在2.5-3.5V。3. 根据权利要求2所述的一种改善锂离子电芯自放电的方法,其特征在于,步骤(4)中 的预充电流程为:先〇. 2C恒流充电2min,静置3min,然后0.3C恒流充电4min,且截止电压控 制在3.0V。4. 根据权利要求1所述的一种改善锂离子电芯自放电的方法,其特征在于:步骤(6)中 所述化成和整形操作的温度均为70~85°C。5. 根据权利要求1所述的一种改善锂离子电芯自放电的方法,其特征在于:步骤(6)中 所述化成和整形操作施加在电芯表面的压力均为〇. 8~1. OMpa。6. 根据权利要求1所述的一种改善锂离子电芯自放电的方法,其特征在于,步骤(6)中 的化成流程为: 1)静置 30min; 2 )0.3C恒流充电20min,上限电压为4350mV; 3) 静置 3min; 4) 0.5C恒流充电80min,上限电压为4350mV; 5) 静置3min,结束化成。7. 根据权利要求1或2所述的一种改善锂离子电芯自放电的方法,其特征在于:通过步 骤(4)的预充电使正极表面的金属杂质氧化,并迀移至负极表面析出。8. 根据权利要求7所述的一种改善锂离子电芯自放电的方法,其特征在于:通过步骤 (5)的烘烤使负极表面析出的金属杂质由堆叠状扩散成扁平状。
【专利摘要】本发明涉及锂离子电池制造工艺技术领域,尤其涉及一种改善锂离子电芯自放电的方法,包括如下步骤:(1)将电芯灌注电解液并真空封装;(2)将步骤(1)所得电芯在常温下静置12?36h;(3)取步骤(2)所得电芯在50?70℃下烘烤8?24h;(4)对烘烤完毕后的电芯进行预充电;(5)将步骤(4)所得电芯在60?75℃下烘烤8?36h;(6)而后对步骤(5)所得电芯进行化成和整形操作。相对于现有技术,本发明在化成前采用大电流短时间预充电并配合后续的烘烤工序,能有效缓解及消除金属杂质等异物对电芯自放电的影响,并且成本低、操作简便、不影响电芯的其它性能。
【IPC分类】H01M10/058
【公开号】CN105720307
【申请号】CN201610100031
【发明人】高兵兵, 黄敬平, 于紫阳, 陈劲松, 李载波
【申请人】东莞锂威能源科技有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年2月23日
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