本發明涉及一種電池化成方法,具體涉及一種鋰離子電池快速化成方法。
背景技術:
眾所周知,鋰離子電池作為一種綠色環保電池,具有能量密度高、循環壽命長、體積能量比高等優點。近年來鋰離子電池得到了迅速的發展,并廣泛應用于手機、筆記本電腦、移動電源、電動自行車、電動汽車等移動設備。鋰離子電池應用領域的提升和擴大,對鋰離子電池制備的工藝要求也不斷提高,降低鋰離子電池制造的周期已成為各電池生產商的追求目標,因此化成工序因其特殊性,已成為制約鋰離子電池生產效率提升的關鍵步驟。
化成是鋰離子電池生產過程中的重要工序,電池化成的好壞直接影響到電池的容量、內阻、循環壽命以及存儲性能。例如,電池在化成時會在電池表面生成SEI(Solid Electrolyte Interface)膜,同時還會有各種副反應的發生,SEI膜生成的厚度、品質以及副反應的多少都會對電池的循環壽命、穩定性和安全性造成影響。且副反應的發生會產生一定量的氣體,故電池化成時必須保持開口狀態,以便及時排除化成產生的氣體,以保持電池形貌正常。
因現有的化成工藝時間較長,在開口化成的這段時間內,環境氣氛中的水分極易進入電池內,而水分對電池又會有較大的影響,故縮減電池化成時間,優化電池化成工藝已成為重中之重。
技術實現要素:
本發明的目的在于針對現有技術的不足,現提供一種能有效的減少鋰離子電池化成時間,降低水分對電池性能的影響,縮短電池制造時間,提高電池生產效率的鋰離子電池快速化成方法。
為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案為:一種鋰離子電池快速化成方法,其創新點在于:包括如下步驟:
(1)將注液后的電池放置在高溫庫中,所述高溫庫的溫度為30-50℃,所述放置時間為6-18小時;
(2)取出電池,將電池放置在化成設備中進行初次開口化成,所述化成電流為0.05-0.1C,所述化成時間為0-80min;
(3)然后將電池進行二次開口化成,所述化成電流為0.05-0.15C,所述化成時間為0-90min;
(4)將電池進行三次開口化成,所述化成電流為0.1-0.3C,所述化成時間為0-30min;
(5)經過三次開口化成,完成電池化成工序,然后進行封口儲存。
進一步的,所述步驟(1)中的高溫庫的溫度為30-50℃,放置時間為6-8h。
進一步的,所述步驟(2)中初次開口化成的電流為0.05-0.08C,時間為20-30min。
進一步的,所述步驟(3)中二次開口化成的電流0.05-0.15C,時間為50-60min。
進一步的,所述步驟(3)中三次開口化成的電流0.15-0.3C,時間為15-30min。
本發明的有益效果如下:本發明電池注液后采用高溫靜置,增加電解液浸潤極片的速度,提高極片浸潤效果,同時采用短時間小電流充電方法,縮短電池化成時間,減少水分電池性能的影響,保障電池電化學性能,提高電池生產效率。
具體實施方式
以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式,熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。
一種鋰離子電池快速化成方法,包括如下步驟:
(1)將注液后的電池放置在高溫庫中,高溫庫的溫度為30-50℃,放置時間為6-18小時;
(2)取出電池,將電池放置在化成設備中進行初次開口化成,化成電流為0.05-0.1C,化成時間為0-80min;
(3)然后將電池進行二次開口化成,化成電流為0.05-0.15C,化成時間為0-90min;
(4)將電池進行三次開口化成,化成電流為0.1-0.3C,化成時間為0-30min;
(5)經過三次開口化成,完成電池化成工序,然后進行封口儲存。
可行的,步驟(1)中的高溫庫的溫度為30-50℃,放置時間為6-8h。
可行的,步驟(2)中初次開口化成的電流為0.05-0.08C,時間為20-30min。
可行的,步驟(3)中二次開口化成的電流0.05-0.15C,時間為50-60min。
可行的,步驟(3)中三次開口化成的電流0.15-0.3C,時間為15-30min。
實施例1
1)電池注液后,在30℃高溫庫中擱置6小時;2)電池放置在化成設備上進行開口化成,化成電流為0.05C,化成時間為30min;3)電池開口化成,化成電流為0.1C,化成時間為60min;4)電池開口化成,化成電流為0.15C,化成時間為30min;5)電池化成結束,封口儲存。
實施例2
1)電池注液后,在40℃高溫庫中擱置8小時;2)電池放置在化成設備上進行開口化成,化成電流為0.08C,化成時間為20min;3)電池開口化成,化成電流為0.1C,化成時間為50min;4)電池開口化成,化成電流為0.2C,化成時間為25min;5)電池化成結束,封口儲存。
實施例3
1)電池注液后,在50℃高溫庫中擱置8小時;2)電池放置在化成設備上進行開口化成,化成電流為0.05C,化成時間為30min;3)電池開口化成,化成電流為0.1C,化成時間為60min;4)電池開口化成,化成電流為0.2C,化成時間為15min;5)電池化成結束,封口儲存。
采用上述實施例化成過的電池與常見化成工藝化成的電池的電池容量、內阻和循環性能進行對比,具體結果如下表所示:
將上述具體實施方案化成過的電池與常見化成工藝化成的電池進行后續電化學性能測試,由上表可知,對比發現兩種方法制備的電池電化學性能相似,并無明顯差別,故此快速化成方法是有效地。
本發明電池注液后采用高溫靜置,增加電解液浸潤極片的速度,提高極片浸潤效果,同時采用短時間小電流充電方法,縮短電池化成時間,減少水分電池性能的影響,保障電池電化學性能,提高電池生產效率。
上述實施例只是本發明的較佳實施例,并不是對本發明技術方案的限制,只要是不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案,均應視為落入本發明專利的權利保護范圍內。