技术摘要:
本发明提供了一种锂离子电池的化成方法,所述锂离子电池的正极活性物质为磷酸铁锂系物质,负极活性物质为钛酸锂系物质,所述化成方法包括,将电池加热至60‑70℃,然后将第一电解液注入,所述第一电解液的温度为40‑50℃,然后调整电池温度为50‑60℃,进行预化成;注 全部
背景技术:
电池技术的发展掀起了一场能源革命。从智能手机到电动汽车,电池技术无处不 在,改变了人们生活的方方面面。未来的电池能否变得更加强大,成本更低将影响到我们每 一个人。 目前业界都在致力于提高电池使用安全性的同时,提升电池的能量密度。而电池 性能的提升也有助于通过可再生能源的利用应对气候变化问题。 锂离子电池未来10年仍将主导电池行业,但新技术的开发与崛起也将不断强化行 业的估值与前景。未来锂电池的能量密度可能达到目前的1.5倍至2倍左右,这意味着电池 会变得更小。“这样就减少了材料,从而降低成本,但材料成本也不会有显著的下降。”磷酸 铁锂作为安全性高,成本低廉,环保的电池材料,是目前锂离子电池正极材料的主流材料之 一,当电解液中含有含有碳酸亚乙烯酯作为添加剂时,能够有效提高电池的安全性以及循 环寿命,但是,发明人发现,当该类电池经过高温存储后,电池的性能会发生衰减。
技术实现要素:
本发明提供了一种锂离子电池的化成方法,所述锂离子电池的正极活性物质为磷 酸铁锂系物质,负极活性物质为钛酸锂系物质,所述化成方法包括,将电池加热至60-70℃, 然后将第一电解液注入,所述第一电解液的温度为40-50℃,然后调整电池温度为50-60℃, 进行预化成;注入第二电解液,所述第二电解液为30-40℃,然后调整电池温度为5-10℃,进 行二次化成,然后调整电池温度为20-25℃,进行化成,经过本发明的化成方法,得到的电池 具有良好的高温存储性能和循环性能。 具体的方案如下: 一种锂离子电池的化成方法,所述化成方法包括: 1)将电池加热至60-70℃; 2)将第一电解液注入电池,所述第一电解液的温度为40-50℃,所述第一电解液中 含有亚硫酸丙烯酯和三氟乙基膦酸作为添加剂; 3)调整电池温度为50-60℃; 4)预化成,所述预化成为:以1C以上的充电电流恒流充电至充电截止电压,然后在 充电截止电压下恒压充电,直至充电电流低于截止电流; 5)注入第二电解液,所述第二电解液为30-40℃,所述第二电解液中含有碳酸亚乙 烯酯作为添加剂; 6)调整电池温度为5-10℃; 7)二次化成,所述二次化成为:以1C以上的电流放电至第一预定电压,在第一预定 电压和第二预定电压之间以小电流进行恒流充放电循环,所述第一预定电压为1.5-1.6V, 3 CN 111725564 A 说 明 书 2/6 页 所述第二电压为1.8-1.9V; 8)调整电池温度为20-25℃; 9)化成,所述化成为:在充电截止电压和放电截止电压之间进行恒流充放电循环。 进一步的,所述锂离子电池的正极活性物质为磷酸铁锂系物质,负极活性物质为 钛酸锂系物质。 进一步的,所述充电截止电压为2.5V,所述放电截止电压为1.2V。 进一步的,所述第一电解液和第二电解液的体积比为3:1-4:1。 进一步的,所述第一电解液中,所述亚硫酸丙烯酯和三氟乙基膦酸的质量浓度比 为2.5-3:1,其中亚硫酸丙烯酯为4.5-5质量%。 进一步的,所述第二电解液中,所述碳酸亚乙烯酯的质量浓度为7-9%。 进一步的,所述锂离子电池的正极活性物质为LiFe0 .97Nb0 .03PO4F0 .03,负极活性物 质为Li3.9Mg0.1Ti4.9Mo0.1O12。 进一步的,所述步骤7中的循环电流为0.01-0.03C。 本发明具有如下有益效果: 1)、针对正极为磷酸铁锂,负极为钛酸锂的电池,发明人为了进一步改善该电池的 高温性能,采用特定含量比例的亚硫酸丙烯酯和三氟乙基膦酸作为添加剂,采用大电流快 速调整电池电压至充电电压,并在充电截止电压下进行恒压化成,在特定电压下,亚硫酸丙 烯酯和三氟乙基膦酸在充电电压下,在电极表面共同形成SEI膜,能够提高电池的稳定性。 发明人发现,通过大电流快速调整电压可以是添加剂能够尽可能的在特定电压区间进行沉 积反应,能够提高电池的稳定性。 2)、预化成后快速调整电池电压至第一预定电压,使用VC在特定电压区间进行成 膜,该电压区间内VC在原有的SEI膜上二次成膜,从而进一步提高电池的高温稳定性。 3)、发明人发现,针对不同的添加剂,化成温度对于特定添加剂的成膜的质量有较 大的影响,在50-60℃的温度区间,亚硫酸丙烯酯和三氟乙基膦酸的成膜质量明显提高,相 比较常温化成,电池具有更好的高温存储性能; 4)、在5-10℃的温度区间,碳酸亚乙烯酯的成膜质量明显提高,电池的循环性能能 够明显提高; 5)、注液过程中电池温度高于电解液温度,能够有利于电解液的渗透,提高电解液 的成膜质量。
本发明提供了一种锂离子电池的化成方法,所述锂离子电池的正极活性物质为磷酸铁锂系物质,负极活性物质为钛酸锂系物质,所述化成方法包括,将电池加热至60‑70℃,然后将第一电解液注入,所述第一电解液的温度为40‑50℃,然后调整电池温度为50‑60℃,进行预化成;注 全部
背景技术:
电池技术的发展掀起了一场能源革命。从智能手机到电动汽车,电池技术无处不 在,改变了人们生活的方方面面。未来的电池能否变得更加强大,成本更低将影响到我们每 一个人。 目前业界都在致力于提高电池使用安全性的同时,提升电池的能量密度。而电池 性能的提升也有助于通过可再生能源的利用应对气候变化问题。 锂离子电池未来10年仍将主导电池行业,但新技术的开发与崛起也将不断强化行 业的估值与前景。未来锂电池的能量密度可能达到目前的1.5倍至2倍左右,这意味着电池 会变得更小。“这样就减少了材料,从而降低成本,但材料成本也不会有显著的下降。”磷酸 铁锂作为安全性高,成本低廉,环保的电池材料,是目前锂离子电池正极材料的主流材料之 一,当电解液中含有含有碳酸亚乙烯酯作为添加剂时,能够有效提高电池的安全性以及循 环寿命,但是,发明人发现,当该类电池经过高温存储后,电池的性能会发生衰减。
技术实现要素:
本发明提供了一种锂离子电池的化成方法,所述锂离子电池的正极活性物质为磷 酸铁锂系物质,负极活性物质为钛酸锂系物质,所述化成方法包括,将电池加热至60-70℃, 然后将第一电解液注入,所述第一电解液的温度为40-50℃,然后调整电池温度为50-60℃, 进行预化成;注入第二电解液,所述第二电解液为30-40℃,然后调整电池温度为5-10℃,进 行二次化成,然后调整电池温度为20-25℃,进行化成,经过本发明的化成方法,得到的电池 具有良好的高温存储性能和循环性能。 具体的方案如下: 一种锂离子电池的化成方法,所述化成方法包括: 1)将电池加热至60-70℃; 2)将第一电解液注入电池,所述第一电解液的温度为40-50℃,所述第一电解液中 含有亚硫酸丙烯酯和三氟乙基膦酸作为添加剂; 3)调整电池温度为50-60℃; 4)预化成,所述预化成为:以1C以上的充电电流恒流充电至充电截止电压,然后在 充电截止电压下恒压充电,直至充电电流低于截止电流; 5)注入第二电解液,所述第二电解液为30-40℃,所述第二电解液中含有碳酸亚乙 烯酯作为添加剂; 6)调整电池温度为5-10℃; 7)二次化成,所述二次化成为:以1C以上的电流放电至第一预定电压,在第一预定 电压和第二预定电压之间以小电流进行恒流充放电循环,所述第一预定电压为1.5-1.6V, 3 CN 111725564 A 说 明 书 2/6 页 所述第二电压为1.8-1.9V; 8)调整电池温度为20-25℃; 9)化成,所述化成为:在充电截止电压和放电截止电压之间进行恒流充放电循环。 进一步的,所述锂离子电池的正极活性物质为磷酸铁锂系物质,负极活性物质为 钛酸锂系物质。 进一步的,所述充电截止电压为2.5V,所述放电截止电压为1.2V。 进一步的,所述第一电解液和第二电解液的体积比为3:1-4:1。 进一步的,所述第一电解液中,所述亚硫酸丙烯酯和三氟乙基膦酸的质量浓度比 为2.5-3:1,其中亚硫酸丙烯酯为4.5-5质量%。 进一步的,所述第二电解液中,所述碳酸亚乙烯酯的质量浓度为7-9%。 进一步的,所述锂离子电池的正极活性物质为LiFe0 .97Nb0 .03PO4F0 .03,负极活性物 质为Li3.9Mg0.1Ti4.9Mo0.1O12。 进一步的,所述步骤7中的循环电流为0.01-0.03C。 本发明具有如下有益效果: 1)、针对正极为磷酸铁锂,负极为钛酸锂的电池,发明人为了进一步改善该电池的 高温性能,采用特定含量比例的亚硫酸丙烯酯和三氟乙基膦酸作为添加剂,采用大电流快 速调整电池电压至充电电压,并在充电截止电压下进行恒压化成,在特定电压下,亚硫酸丙 烯酯和三氟乙基膦酸在充电电压下,在电极表面共同形成SEI膜,能够提高电池的稳定性。 发明人发现,通过大电流快速调整电压可以是添加剂能够尽可能的在特定电压区间进行沉 积反应,能够提高电池的稳定性。 2)、预化成后快速调整电池电压至第一预定电压,使用VC在特定电压区间进行成 膜,该电压区间内VC在原有的SEI膜上二次成膜,从而进一步提高电池的高温稳定性。 3)、发明人发现,针对不同的添加剂,化成温度对于特定添加剂的成膜的质量有较 大的影响,在50-60℃的温度区间,亚硫酸丙烯酯和三氟乙基膦酸的成膜质量明显提高,相 比较常温化成,电池具有更好的高温存储性能; 4)、在5-10℃的温度区间,碳酸亚乙烯酯的成膜质量明显提高,电池的循环性能能 够明显提高; 5)、注液过程中电池温度高于电解液温度,能够有利于电解液的渗透,提高电解液 的成膜质量。