一種針對(duì)圓柱電池特定電壓區(qū)間反復(fù)充電-靜置化成方法與流程

本發(fā)明屬于圓柱電池，具體涉及一種針對(duì)圓柱電池特定電壓區(qū)間反復(fù)充電-靜置化成方法。

背景技術(shù)：

1、恒流充電化成過程中，鋰離子電池會(huì)在電極/電解液界面處形成一層固體電解質(zhì)界面(sei)膜，這層界面膜能有效抑制界面處的副反應(yīng)，從而提升電池的循環(huán)壽命。但是恒流充電方式目前還存在以下問題，一是活性材料表面形成的sei膜組分分布不均勻，在嵌鋰的過程中加劇了鋰離子的不均勻傳輸；其二由于恒流充電的快速性，鋰鹽陰離子未能充分參與sei膜的形成，致使其無(wú)機(jī)組分含量較低，進(jìn)而影響了界面鋰離子的傳輸效率。

2、目前解決方案聚焦于兩大方向：一是引入高效的成膜添加劑，盡管成本較高，但能顯著提升sei膜中無(wú)機(jī)組分的含量；二是精細(xì)調(diào)控溶劑的配比，以優(yōu)化sei膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而有效增強(qiáng)界面處鋰離子的傳輸速率。

3、當(dāng)前解決方案聚焦于電解液配方的調(diào)整，雖已在一定程度上優(yōu)化了界面?zhèn)鬏斝?，卻不可避免地推高了電池的制造成本，對(duì)產(chǎn)品的市場(chǎng)普及構(gòu)成障礙。此外，在恒流充電的化成階段，持續(xù)存在的極化現(xiàn)象顯著影響了sei膜的構(gòu)建過程(尤其是鋰鹽陰離子的分解過程受到抑制)，致使該界面在化學(xué)組分與微觀形貌上呈現(xiàn)出非均勻分布的特性，構(gòu)成潛在的缺陷。這些缺陷在后續(xù)的充放電循環(huán)中可能加劇，引發(fā)大量活性鋰的不可控析出，直接威脅到電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，極易導(dǎo)致電池短路，從而引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種針對(duì)圓柱電池特定電壓區(qū)間反復(fù)充電-靜置化成方法，能夠聚焦于電池的化成工藝，巧妙地在不增加任何制造成本的基礎(chǔ)上，對(duì)sei膜的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精細(xì)調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)了電池循環(huán)壽命與穩(wěn)定性的顯著提升。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案具體如下：

3、一種針對(duì)圓柱電池特定電壓區(qū)間反復(fù)充電-靜置化成方法，所述化成方法包括以下步驟：

4、s1：通過恒流充電技術(shù)，確定溶劑/鋰鹽的分解電位區(qū)間；

5、s2：將電池恒流充電至溶劑/鋰鹽開始分解時(shí)的電壓；

6、s3：將電池恒流充電至溶劑/鋰鹽分解結(jié)束時(shí)電壓，并靜置1h；

7、s4：判斷s2-s4是否循環(huán)了5次，少于5次則繼續(xù)循環(huán)s2-s4；

8、s5：s2-s4循環(huán)5次后，將電池恒流充電至截止電壓；

9、s6：化成結(jié)束。

10、采用恒流充放電確定碳酸乙烯酯和鋰鹽分解電位，碳酸乙烯酯在1.0v開始分解，鋰鹽在1.65v分解，1.75v結(jié)束分解，確定反復(fù)充電-靜置電壓區(qū)間為0.9v-2.0v。

11、所述恒流充電電流為0.05c。

12、通過0.05c電流恒流充電至1.0v，再用0.05c電流恒流充電至2.0v，靜置1h，循環(huán)五次，最后再以0.05c的電流恒流充電至3.65v，結(jié)束化成。

13、本發(fā)明取得的技術(shù)效果為：

14、本發(fā)明的一種針對(duì)圓柱電池特定電壓區(qū)間反復(fù)充電-靜置化成方法引入了一種高效的化成策略，旨在從根本上削弱極化現(xiàn)象對(duì)電池性能的消極影響。該策略聚焦于鋰鹽/溶劑分解的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過反復(fù)的充電-靜置操作，巧妙地利用了靜置過程來(lái)遏制充電過程中產(chǎn)生的極化效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)極化現(xiàn)象的主動(dòng)抑制。本方法的顯著亮點(diǎn)在于，在不增加任何電池制造成本的前提下，成功的改善了sei膜的穩(wěn)定性，并大幅度提升了電池在長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)使用中的綜合性能與安全性能。這一突破不僅彰顯了技術(shù)創(chuàng)新的效率與效益，更為推動(dòng)電池技術(shù)邁向更高層次的發(fā)展階段、進(jìn)一步拓寬其應(yīng)用邊界奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，其重要性和價(jià)值難以估量。

技術(shù)特征：

1.一種針對(duì)圓柱電池特定電壓區(qū)間反復(fù)充電-靜置化成方法，其特征在于：所述化成方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)圓柱電池特定電壓區(qū)間反復(fù)充電-靜置化成方法，其特征在于：采用恒流充放電確定碳酸乙烯酯和鋰鹽分解電位，碳酸乙烯酯在1.0v開始分解，鋰鹽在1.65v分解，1.75v結(jié)束分解，確定反復(fù)充電-靜置電壓區(qū)間為0.9v-2.0v。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)圓柱電池特定電壓區(qū)間反復(fù)充電-靜置化成方法，其特征在于：所述恒流充電電流為0.05c。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種針對(duì)圓柱電池特定電壓區(qū)間反復(fù)充電-靜置化成方法，其特征在于：通過0.05c電流恒流充電至1.0v，再用0.05c電流恒流充電至2.0v，靜置1h，循環(huán)五次，最后再以0.05c的電流恒流充電至3.65v，結(jié)束化成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于圓柱電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種針對(duì)圓柱電池特定電壓區(qū)間反復(fù)充電?靜置化成方法，所述化成方法包括以下步驟：S1：通過恒流充電技術(shù)，確定溶劑/鋰鹽的分解電位區(qū)間；S2：將電池恒流充電至溶劑/鋰鹽開始分解時(shí)的電壓；S3：將電池恒流充電至溶劑/鋰鹽分解結(jié)束時(shí)電壓，并靜置1h；S4：判斷S2?S4是否循環(huán)了5次，少于5次則繼續(xù)循環(huán)S2?S4；S5：S2?S4循環(huán)5次后，將電池恒流充電至截止電壓；S6：化成結(jié)束。本發(fā)明能夠聚焦于電池的化成工藝，巧妙地在不增加任何制造成本的基礎(chǔ)上，對(duì)SEI膜的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精細(xì)調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)了電池循環(huán)壽命與穩(wěn)定性的顯著提升。

技術(shù)研發(fā)人員：張玉龍,王茂范,劉鵬,王郁
受保護(hù)的技術(shù)使用者：煙臺(tái)力華電源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30