一種聚合物鋰電池的化成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚合物鋰電池的化成方法，將鋰電池放置在化成設(shè)備中，電池氣囊朝上豎放，化成設(shè)備內(nèi)設(shè)定電池面壓為0.3-0.8MPa，溫度為50-70℃，首先將電池用電池容量值0.1-0.2倍大小的電流恒流充電到3.44V-3.5V，再用電池容量值0.5-1倍大小的電流恒流充電到3.9V-3.95V；然后將溫度降到常溫，壓力降到0.2-0.4MPa保持10min后二次封口。本發(fā)明可以縮短鋰電池的化成時(shí)間，省去電池整形排氣的時(shí)間，提高鋰電池的生產(chǎn)效率；且改善電池界面，提高鋰電池的化成質(zhì)量。
【專利說明】一種聚合物鋰電池的化成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚合物鋰離子電池的化成方法，主要應(yīng)用為軟包聚合物鋰離子電池的生產(chǎn)。

【背景技術(shù)】
[0002]近些年來軟包裝鋰離子電池的需求量不斷上升，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到筆記本電腦、智能手機(jī)、平板電腦、攝像機(jī)、電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車和軍事國(guó)防領(lǐng)域。隨著市場(chǎng)需求的不斷增強(qiáng)，生產(chǎn)企業(yè)對(duì)軟包鋰離子電池的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量有了越來越高的要求。
[0003]化成工序在鋰離子電池制作過程中發(fā)揮著重要作用，它是鋰離子電池的初始化，是形成電池SEI膜的重要工序，對(duì)鋰離子電池后續(xù)電性能有著重要影響。傳統(tǒng)的化成方式是將鋰離子主體平放，不施加壓力，在常溫下一般采用電池容量值0.03-0.1倍大小的電流充電到3.95V左右，也就是說在常溫、常壓下采用長(zhǎng)時(shí)間小電流充電使形成的SEI膜良好。由于是在常溫、常壓下充電，所以，必須使用小電流充電，化成時(shí)間較長(zhǎng)，一般需要10-15h左右；由于電池界面接觸不緊密，SEI膜的形成并不是特別理想；而且化成完成后還要對(duì)電池施加一定壓力與溫度對(duì)電池進(jìn)行排氣與整形，時(shí)間一般在2-6h左右；整形后方可進(jìn)行二次封裝分容出貨?？傊?，現(xiàn)有的鋰離子電池化成方法化成時(shí)間長(zhǎng)，需要排氣與整形后期處理過程，工藝復(fù)雜，造成鋰離子電池的生產(chǎn)效率低下，且電池界面接觸不緊密，將導(dǎo)致電池循環(huán)性能和同型號(hào)電池配組一致性較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種聚合物鋰電池的化成方法，該化成方法可以縮短鋰電池的化成時(shí)間，省去電池整形排氣的時(shí)間，提高鋰電池的生產(chǎn)效率；且改善電池界面，提高鋰電池的化成質(zhì)量。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種聚合物鋰電池的化成方法，將鋰電池放置在化成設(shè)備中，電池氣囊朝上豎放，化成設(shè)備內(nèi)設(shè)定電池面壓為0.3-0.8MPa，溫度為50-70°C，首先將電池用電池容量值0.1-0.2倍大小的電流恒流充電到3.44V-3.5V，再用電池容量值0.5-1倍大小的電流恒流充電到3.9V-3.95V ;然后將溫度降到常溫，壓力降到0.2-0.4MPa 保持 1min 后二次封口。
[0006]由于本發(fā)明采用了上述方案，其與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、鋰離子電池氣囊豎放，電解液可充分吸收使用，避免了電池橫放施加壓力導(dǎo)致的電解液流到氣囊，電解液吸收使用不充分的現(xiàn)象的發(fā)生。
[0007]2、化成過程中對(duì)鋰離子電池主體施加一定壓力，可以使鋰離子電池界面接觸良好，有利于SEI膜的形成良好，穩(wěn)定鋰離子電池的性能，提高了電池容量保持率，有助于實(shí)現(xiàn)大電流化成。
[0008]3、化成過程中對(duì)鋰電池施加一定溫度，有利于SEI膜的良好形成，穩(wěn)定鋰電池的性能，提高了電池容量保持率，有助于實(shí)現(xiàn)大電流化成。
[0009]4、化成過程中大電流化成可以將傳統(tǒng)的10-15h的化成時(shí)間縮減到40min-90min,
大大縮減了鋰電池的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。
[0010]5、化成過程對(duì)電池施加壓力和化成完成后冷壓，省去了傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中電池2h-6h的壓力整形排氣的過程，大大縮減了電池的生產(chǎn)周期。
[0011]總之，本發(fā)明采用在電池氣囊豎放的情況下，在一定溫度和一定壓力下對(duì)鋰電池進(jìn)行化成的化成方法，使鋰電池的平整度得到良好改善，避免了電池起拱“S”型問題的發(fā)生，大大改善了電池的循環(huán)和同型號(hào)電池的一致性等性能，使電池性能更穩(wěn)定，提高了電池容量保持率。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0013]實(shí)例1:對(duì)型號(hào)為104266的容量為3200mAh的鋰離子電池進(jìn)行化成，將鋰離子電池放置在化成設(shè)備中，主體氣囊朝上豎放，化成設(shè)備內(nèi)設(shè)定電池面壓為0.8MPa，溫度為70°C，首先將電池用電池容量值0.1倍的大小的電流320mA恒流充電30min到3.5 V，再用電池容量值I倍大小的電流3200mA恒流充電38min到3.95V ;然后將溫度降到常溫，壓力降到0.4MPa保持1min后二次封口。其化成時(shí)間為68min，提高了鋰電池的生產(chǎn)效率。測(cè)試中，用電池容量值I倍大小的電流做循環(huán)300周測(cè)試，與普通生產(chǎn)電池相比容量保持率提高3% ;用所作電池3只串聯(lián)，用電池容量值I倍大小的電流做循環(huán)測(cè)試，電壓和容量一致性周數(shù)與普通生產(chǎn)電池相比提高50周。
[0014]實(shí)例2:對(duì)型號(hào)為5664125的容量為5000mAh的鋰電池進(jìn)行化成，將鋰電池放置在化成設(shè)備中，主體氣囊朝上豎放，化成設(shè)備內(nèi)設(shè)定電池面壓為0.6MPa，溫度為60°C，首先將電池用容量值0.15倍大小的電流750mA恒流充電25min到3.47 V，再用電池容量值0.8倍的電流4000mA恒流充電45min到3.9V ;然后將溫度降到常溫，壓力降到0.3MPa保持1min后二次封口。其化成時(shí)間為70min，提高了鋰電池的生產(chǎn)效率。測(cè)試中，用電池容量值I倍大小的電流做循環(huán)300周測(cè)試，與普通生產(chǎn)電池相比容量保持率提高2% ;用所作電池3只串聯(lián)，用電池容量值I倍大小的電流做循環(huán)測(cè)試，電壓和容量一致性使用周數(shù)與普通生產(chǎn)電池相比提聞40周。
[0015]實(shí)例3:對(duì)型號(hào)為555175的容量為2400mAh的鋰電池進(jìn)行化成，將鋰電池放置在化成設(shè)備中，主體氣囊朝上豎放，化成設(shè)備內(nèi)設(shè)定電池面壓為0.4 MPa，溫度為60°C，首先將電池用電池容量值0.2倍大小的電流480mA恒流充電17min到3.44V，再用電池容量值0.5倍大小的電流1200mA恒流充電68min到3.93V ;然后將溫度降到常溫，壓力降到0.3MPa保持1min后二次封口。其化成時(shí)間為85min，提高了鋰電池的生產(chǎn)效率。測(cè)試中，用電池容量值I倍大小的電流做循環(huán)300周測(cè)試，與普通生產(chǎn)電池相比容量保持率提高4.5% ;用所作電池3只串聯(lián)，用電池容量值I倍大小的電流做循環(huán)測(cè)試，電壓和容量一致性使用周數(shù)與普通生產(chǎn)電池相比提高100周。
[0016]實(shí)例4:對(duì)型號(hào)為3076110的容量為3300mAh的鋰電池進(jìn)行化成，將鋰電池放置在化成設(shè)備中，主體氣囊朝上豎放，化成設(shè)備內(nèi)設(shè)定電池面壓為0.3 MPa，溫度為50°C，首先將電池用容量值0.1倍大小的電流330mA恒流充電30min到3.46 V，再用電池容量值0.7倍大小的電流2300mA的恒流充電60min到3.95V ;然后將溫度降到常溫，壓力降到0.2MPa保持lOmin后二次封口。其化成時(shí)間為90min，提高了鋰電池的生產(chǎn)效率。測(cè)試中，用電池容量值1倍大小的電流做循環(huán)300周測(cè)試，與普通生產(chǎn)電池相比容量保持率提高6% ;用所作電池3只串聯(lián)，用電池容量值1倍大小的電流做循環(huán)測(cè)試，電壓和容量一致性使用周數(shù)與普通生廣電池相比提聞20周。
[0017]實(shí)例5:對(duì)型號(hào)為6560122的容量為6000mAh的鋰電池進(jìn)行化成，將鋰電池放置在化成設(shè)備中，主體氣囊朝上豎放，化成設(shè)備內(nèi)設(shè)定電池面壓為0.5 MPa，溫度為65°C，首先將電池用電池容量值0.2倍大小的電流1200mA恒流充電20min到3.46 V，再用電池容量值0.8倍大小的電流5400mA的恒流充電45min到3.9V ;然后將溫度降到常溫，壓力降到0.4MPa保持lOmin后二次封口。其化成時(shí)間為65min，提高了鋰電池的生產(chǎn)效率。測(cè)試中，用電池容量值1倍大小的電流做循環(huán)300周測(cè)試，與普通生產(chǎn)電池相比容量保持率提高1.5% ;用所作電池3只串聯(lián)，用電池容量值1倍大小的電流做循環(huán)測(cè)試，電壓容量一致性使用周數(shù)與普通生產(chǎn)電池相比提高60周。
【權(quán)利要求】
1.一種聚合物鋰電池的化成方法，其特征在于:將鋰電池放置在化成設(shè)備中，電池氣囊朝上豎放，化成設(shè)備內(nèi)設(shè)定電池面壓為0.3-0.8MPa，溫度為50_70°C，首先將電池用電池容量值0.1-0.2倍大小的電流恒流充電到3.44V-3.5V，再用電池容量值0.5-1倍大小的電流恒流充電到3.9V-3.95V ;然后將溫度降到常溫，壓力降到0.2-0.4MPa保持lOmin后二次封口。
【文檔編號(hào)】H01M10/44GK104269584SQ201410548643
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】稽雷, 侯澤鵬 申請(qǐng)人:保定風(fēng)帆新能源有限公司