锂离子电池化成方法技术领域
本发明涉及到一种锂离子电池化成方法。
背景技术
目前，锂离子电池化成方法是：将注液浸润后的电池以0.01～0.04倍率的小电流恒流充电，充电时间为0.5～5小时，再以0.05～2倍率的大电流恒流充电，充电电压为3.65～4.5伏后，再让电池进入恒压充电阶段，电压保持在3.65～4.5伏之间，待充电电流减小至0.001～0.02倍率时，停止充电即化成结束。采用上述化成方法的电池化成产气严重，容易出现局部过充导致电解液分解和负极极片表面产生花斑、析锂等缺陷，严重影响电池的容量及电池间的一致性的问题。同时，上述化成方法还存在化成时间长、设备人工投入大的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种不会产生过充并能降低电池低容比例的锂离子电池化成方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种锂离子电池化成方法，在-20～45℃的环境下进行如下步骤：
(1)先对锂离子电池进行0.05～0.2倍率恒流充电3～5小时，设定截至电压3.0～4.0伏，充电结束后，电池内部会产生气体；
(2)电池下机进行抽真空封钉工序，抽走电池内部化成过程产生的气体；
(3)再对锂离子电池进行0.2～30倍率恒流充电，设定截至电压3.0～4.0伏；
(4)最后对锂离子电池进行恒压阶段充电，设定截至电流为0.001～0.02倍率。
本发明的有益效果是：降低第一步骤的截至电压且抽真空封钉后继续化成， 能有效避免电池化成过程中局部电压过高导致局部过充，能明显降低电池低容比例及提高电池一致性；同时采用较大电流充电，不影响电池性能，化成时间大幅缩短，可以大幅提高产能，减少设备人工的投入，具有较好的经济效益。同时本发明过程简单，容易控制。
具体实施方式
详细描述本发明的具体实施方案。
本发明所述的锂离子电池化成方法，在-20～45℃的环境下进行如下步骤：
(1)先对锂离子电池进行0.05～0.2倍率恒流充电3～5小时，设定截至电压3.0～4.0伏，当充电结束后，电池内部会产生气体；
(2)电池下机进行抽真空封钉工序，抽走电池内部化成过程产生的气体，保证电池极片不会产生过充析锂现象；
(3)再对锂离子电池进行0.2～30倍率恒流充电，设定截至电压3.0～4.0伏；继续化成可保证电池的SEI膜形成稳定，提高电池容量即循环性能。
(4)最后对锂离子电池进行恒压阶段充电，设定截至电流为0.001～0.02倍率。
本发明的第一种实施方式：在-20℃的环境下进行如下步骤：
(1)先对锂离子电池进行0.05倍率恒流充电3小时，设定截至电压3.0伏，充电结束后，电池内部会产生气体；
(2)电池下机进行抽真空封钉工序，抽走电池内部化成过程产生的气体；
(3)再对锂离子电池进行0.2倍率恒流充电，设定截至电压3.0伏；
(4)最后对锂离子电池进行恒压阶段充电，设定截至电流为0.001倍率。
本发明的第二种实施方式：在45℃的环境下进行如下步骤：
(1)先对锂离子电池进行00.2倍率恒流充电5小时，设定截至电压4.0伏，充电结束后，电池内部会产生气体；
(2)电池下机进行抽真空封钉工序，抽走电池内部化成过程产生的气体；
(3)再对锂离子电池进行30倍率恒流充电，设定截至电压4.0伏；
(4)最后对锂离子电池进行恒压阶段充电，设定截至电流为0.02倍率。
本发明的第三种实施方式：在0℃的环境下进行如下步骤：
(1)先对锂离子电池进行1.5倍率恒流充电4小时，设定截至电压3.5伏，充电结束后，电池内部会产生气体；
(2)电池下机进行抽真空封钉工序，抽走电池内部化成过程产生的气体；
(3)再对锂离子电池进行10倍率恒流充电，设定截至电压3.5伏；
(4)最后对锂离子电池进行恒压阶段充电，设定截至电流为0.006倍率。
本发明的第四种实施方式：在20℃的环境下进行如下步骤：
(1)先对锂离子电池进行0.18倍率恒流充电4.5小时，设定截至电压3.7伏，充电结束后，电池内部会产生气体；
(2)电池下机进行抽真空封钉工序，抽走电池内部化成过程产生的气体；
(3)再对锂离子电池进行25倍率恒流充电，设定截至电压3.8伏；
(4)最后对锂离子电池进行恒压阶段充电，设定截至电流为0.008倍率。
采用标准化化成方法所需充电时间为13小时，且放电量为137.4mAh/g。该标准化化成方法容易导致电池的负极极片表面反应不均匀，会有明显的花斑、析锂现象产生。而采用本发明的方法进行充电，化成的电池放电容量为139.5mAh/g，克容量发挥明显提高，电池的负极极片表面反应均匀，无花斑、析锂现象产生，能极大提高电池之间的一致性。本发明操作方便，工艺过程简单，能有效提高电池的容量及电池组的一致性，缩短化成时间提高产能，是一种高效的锂离子电池化成方法。