一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法，属于锂离子电池领域。所述方法包括：在室温下，对注液后的富锂锰锂离子电池进行第一活化处理，该第一活化处理包括在4.2-4.5V的充电截止电压下进行的充电处理和在2.0-3.0V的放电截止电压下进行的放电处理；然后再对该电池进行第二活化处理，该第二活化处理包括在10-25℃以及4.5-4.8V的充电截止电压下进行的充电处理和在25-55℃以及2.0-2.75V的放电截止电压下进行的放电处理；然后对富锂锰锂离子电池进行抽气和封口，使活化处理过程中产生的气体排出。通过上述方法能有效提高富锂锰锂离子电池的循环性能，并降低循环过程中的电压降，提高了富锂锰锂离子电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法
本专利技术涉及锂离子电池领域，特别涉及一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法。
技术介绍
锂离子电池作为一种高能蓄电池，具有能量密度高、使用寿命长、循环性能好且无记忆效应等优点，被广泛用于手机、数码相机等电子设备中。锂离子电池正极材料是锂离子电池中的重要组成部分，它对于锂离子电池的电化学性能有重要的影响。目前已经商品化的锂离子电池正极材料中，以LiCoO2作为在正极材料的锂离子电池由于价格昂贵、安全性差、有毒性，极大地限制了其应用。以LiMn2O4作为正极材料的锂离子电池由于高温性能差、能量密度低等缺点，也限制了其在电动汽车中的应用。以LiFePO4作为正极材料的锂离子电池存在加工性能差、批次稳定性差、低温性能差、能量密度低等缺点，也不利于其在电动车上的应用。以富锂锰xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(其中，0＜x＜1，M代表Mn、Ni、Co、Ni0.5Mn0.5、Cr、Ni1/3Co1/3Mn1/3、Fe等元素)作为正极材料的锂离子电池，亦即富锂锰锂离子电池具有能量密度高(大于220Wh/kg)，取材丰富、价格便宜等优点，具有极大的应用潜力。举例来说，CN103560250A提供了一种以富锂锰基材料为正极的锂离子电池，包括正极、正极表面涂层、负极、隔膜和电解液。其中，该正极包括正极活性物质富锂锰基材料或者经表面包覆的富锂锰基材料80-95％(重量比)、导电剂3-18％、粘结剂2-17％。专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术提供的富锂锰锂离子电池的循环稳定性较差。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法，所述富锂锰锂离子电池以金属锂或单质碳作为负极材料，所述方法包括：步骤a、在室温下，对注液后的富锂锰锂离子电池进行第一活化处理，所述第一活化处理包括在4.2-4.5V的充电截止电压下进行的充电处理和在2.0-3.0V的放电截止电压下进行的放电处理；步骤b、对第一活化处理后的富锂锰锂离子电池进行第二活化处理，所述第二活化处理包括在10-25℃以及4.5-4.8V的充电截止电压下进行的充电处理和在25-55℃以及2.0-2.75V的放电截止电压下进行的放电处理；步骤c、对第二活化处理后的富锂锰锂离子电池进行抽气和封口，使所述第一活化处理和第二活化处理过程中产生的气体排出。进一步地，所述步骤a中，所述第一活化处理的循环次数为1-6次。进一步地，所述步骤b中，所述第二活化处理的循环次数为1-6次。第二方面，本专利技术实施例提供了一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法，所述富锂锰锂离子电池以碳的合金作为负极材料，所述方法包括：步骤α、在室温下，对注液后的富锂锰锂离子电池进行第一活化处理，所述第一活化处理包括在4.0-4.5V的充电截止电压下进行的充电处理和在1.8-3.0V的放电截止电压下进行的放电处理；步骤β、对第一活化处理后的富锂锰锂离子电池进行第二活化处理，所述第二活化处理包括在10-25℃以及4.3-4.8V的充电截止电压下进行的充电处理和在25-55℃以及1.8-2.75V的放电截止电压下进行的放电处理；步骤γ、对第二活化处理后的富锂锰锂离子电池进行抽气和封口，使所述第一活化处理和第二活化处理过程中产生的气体排出。进一步地，所述步骤α中，所述第一活化处理的循环次数为1-6次。进一步地，所述步骤β中，所述第二活化处理的循环次数为1-6次。第三方面，本专利技术实施例提供了一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法，所述富锂锰锂离子电池以钛酸锂作为负极材料，所述方法包括：步骤Ⅰ、在室温下，对注液后的富锂锰锂离子电池进行第一活化处理，所述第一活化处理包括在2.6-3.1V的充电截止电压下进行的充电处理和在0.4-1.6V的放电截止电压下进行的放电处理；步骤Ⅱ、对第一活化处理后的富锂锰锂离子电池进行第二活化处理，所述第二活化处理包括在10-25℃以及2.9-3.4V的充电截止电压下进行的充电处理和在25-55℃以及0.4-1.35V的放电截止电压下进行的放电处理；步骤Ⅲ、对第二活化处理后的富锂锰锂离子电池进行抽气和封口，使所述第一活化处理和第二活化处理过程中产生的气体排出。进一步地，所述步骤Ⅰ中，所述第一活化处理的循环次数为1-6次。进一步地，所述步骤Ⅱ中，所述第二活化处理的循环次数为1-6次。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法，通过在上述温度及电压范围下对富锂锰锂离子电池进行第一活化处理，来对富锂锰中的LiMO2材料进行活化，然后在特定的温度和电压范围下再对富锂锰锂离子电池进行第二活化处理，来对富锂锰中的Li2MnO3材料进行活化。通过上述两步活化处理，既能确保富锂锰材料完全得到活化，又能避免直接充电至高电压造成富锂锰正极材料表面产生缺陷或者结构发生扭曲变化，从而有效提高富锂锰锂离子电池的循环性能，并降低循环过程中的电压降，提高了富锂锰锂离子电池的使用寿命。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。第一方面，本专利技术实施例提供了一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法，该富锂锰锂离子电池以金属锂或单质碳作为负极材料，该方法包括：步骤101、在室温下，对注液后的富锂锰锂离子电池进行第一活化处理，该第一活化处理包括在4.2-4.5V的充电截止电压下进行的充电处理和在2.0-3.0V的放电截止电压下进行的放电处理。步骤102、对第一活化处理后的富锂锰锂离子电池进行第二活化处理，该第二活化处理包括在10-25℃以及4.5-4.8V的充电截止电压下进行的充电处理和在25-55℃以及2.0-2.75V的放电截止电压下进行的放电处理。步骤103、对第二活化处理后的富锂锰锂离子电池进行抽气和封口，使第一活化处理和第二活化处理过程中产生的气体排出，从而得到处理后的富锂锰锂离子电池。步骤103中，通过对活化处理后的锂离子电池进行抽气处理，来使活化过程中产生的气体排出，避免锂离子电池的使用的过程中发生气胀，提高其使用安全性。进一步地，步骤101中，第一活化处理的循环次数为1-6次。步骤102中，第二活化处理的循环次数为1-6次。可见，本专利技术实施例提供的用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法，通过在上述温度及电压范围下对富锂锰锂离子电池进行第一活化处理，来对富锂锰中的LiMO2材料进行活化，然后在特定的温度和电压范围下再对富锂锰锂离子电池进行第二活化处理，来对富锂锰中的Li2MnO3材料进行活化。通过上述两步活化处理，既能确保富锂锰材料完全得到活化，又能避免直接充电至高电压造成富锂锰正极材料表面产生缺陷或者结构发生扭曲变化，从而有效提高富锂锰锂离子电池的循环性能，并降低循环过程中的电压降，提高了富锂锰锂离子电池的使用寿命。可以理解的是，上述方法针对的是其负极为金属锂或者单质碳，例如人造石墨、天然石墨、硬碳、软碳、人造复合石墨等材料的富锂锰锂离子电池。当富锂锰锂离子电池的负极为碳的合金，例如硅碳合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法，所述富锂锰锂离子电池以金属锂或单质碳作为负极材料，所述方法包括：步骤a、在室温下，对注液后的富锂锰锂离子电池进行第一活化处理，所述第一活化处理包括在4.2‑4.5V的充电截止电压下进行的充电处理和在2.0‑3.0V的放电截止电压下进行的放电处理；步骤b、对第一活化处理后的富锂锰锂离子电池进行第二活化处理，所述第二活化处理包括在10‑25℃以及4.5‑4.8V的充电截止电压下进行的充电处理和在25‑55℃以及2.0‑2.75V的放电截止电压下进行的放电处理；步骤c、对第二活化处理后的富锂锰锂离子电池进行抽气和封口，使所述第一活化处理和第二活化处理过程中产生的气体排出。

【技术特征摘要】
1.一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法，所述富锂锰锂离子电池以金属锂或单质碳作为负极材料，所述方法包括：步骤a、在室温下，对注液后的富锂锰锂离子电池进行第一活化处理，所述第一活化处理包括在4.2-4.35V的充电截止电压下进行的充电处理和在2.75-3.0V的放电截止电压下进行的放电处理；步骤b、对第一活化处理后的富锂锰锂离子电池进行第二活化处理，所述第二活化处理包括在10-25℃以及4.5-4.8V的充电截止电压下进行的充电处理和在25-55℃以及2.0-2.75V的放电截止电压下进行的放电处理；步骤c、对第二活化处理后的富锂锰锂离子电池进行抽气和封口，使所述第一活化处理和第二活化处理过程中产生的气体排出；所述单质碳为人造石墨、天然石墨、硬碳、软碳或人造复合石墨。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a中，所述第一活化处理的循环次数为1-6次。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，所述第二活化处理的循环次数为1-6次。4.一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法，所述富锂锰锂离子电池以碳的合金作为负极材料，所述方法包括：步骤α、在室温下，对注液后的富锂锰锂离子电池进行第一活化处理，所述第一活化处理包括在4.0-4.2V的充电截止电压下进行的充电处理和在1.8-3.0V的放电截止电压下进行的放电处理；步骤β、对第一活化处理后的富锂锰锂离子电池进行第二活化处理，所述第二活化处理包括在10-25℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘三兵，梅周盛，朱广燕，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34