一种电池的充放电预处理方法和电池及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电池技术领域，公开了一种电池的充放电预处理方法和电池及其制备方法。该方法包括以下步骤：(1)对化成、分容后的电池进行放电和/或充电，将电池的剩余电量SOC调整至预定SOC值；(2)在预定倍率下，对电池恒流充电第一预定时间，然后在所述预定倍率下恒流放电第二预定时间；(3)循环操作步骤(2)。按照本发明专利技术所述的方法对电池进行脉冲预处理，能够促进电池在循环初期大电流放电容量的发挥，提高正极材料的放电比容量、电池的能量密度以及电池的循环一致性，进而提升电池的性能。

A battery charge-discharge pretreatment method and a battery and its preparation method

The invention relates to the technical field of batteries, and discloses a battery charge and discharge pretreatment method and a battery and its preparation method. The method comprises the following steps: (1) discharging and/or charging the converted and capacited batteries, adjusting the remaining SOC of the batteries to a predetermined SOC value; (2) charging the batteries at a predetermined rate for a first predetermined time, and then discharging the batteries at the predetermined rate for a second predetermined time; (3) cyclic operation steps (2). According to the method described in the present invention, pulse pretreatment of batteries can promote the development of large current discharge capacity of batteries at the initial stage of cycle, improve the discharge specific capacity of cathode materials, the energy density of batteries and the cycle consistency of batteries, thereby improving the performance of batteries.

【技术实现步骤摘要】
一种电池的充放电预处理方法和电池及其制备方法
本专利技术涉及电池
，具体涉及一种电池的充放电预处理方法和电池及其制备方法。
技术介绍
随着不可再生资源的逐年较少，人们越来越关注新能源的发展。近年来，作为新能源汽车的电动汽车得到了飞速发展，已在国内外占据了大量市场。与此同时，电动汽车的发展也存在很明显缺陷，比如动力电池的性能不佳等问题，远远不能满足市场对电动汽车高安全、长续航和长寿命的需求。为了提高电动汽车电池的性能，人们致力于研究如何提高电池的循环性能。现有技术中，主要通过电池预充、化成工艺，即对装配好的电池进行小电流充电活化，让副反应充分发生，同时形成SEI膜，进而提高电池的循环性能。如专利申请CN108615945A提供了一种锂离子电池的化成方法：首先将注液完成的锂离子电池开口真空搁置，然后进行负压预化成；对负压预化成后的锂离子电池补充电解液，并封口；然后对封口后的锂离子电池进行老化；最后对老化后的锂离子电池进行充电活化，此专利技术的锂离子电池的化成方法能够在电极表面形成较为均匀的固体电解质相界面膜，改善了电池的循环性能，提高了电池的电性能及安全性。现有技术通过电池预充、化成等方法提高电池的循环性能，虽然通过这些方法能够提高电池的循环性能，但是由于电池的极化较大，化成后的电池仍有部分容量在大电流放电时发挥不出来，导致电池能量密度较低，并且这种发挥的一致性较差，导致同样的材料，在同一工艺条件下制作的电池首次分容容量参差不齐，且循环过程中电池的容量衰减速率差异较大，从而直接影响配组电池的一致性，导致汽车在使用时易出现电池一致性差报警，出现不必要的均衡负荷，影响电动汽车的正常使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的对电池预充、化成后，电池仍有部分容量在大电流放电时发挥不出来，使电池能量密度较低，导致同样的材料，在同一工艺条件下制作的电池首次分容容量参差不齐，且循环过程中电池的容量衰减速率差异较大，从而直接影响配组电池的一致性的问题，提供一种电池的充放电预处理方法和电池及其制备方法，通过本专利技术提供的方法对电池进行脉冲预处理，能够促进电池在循环初期大电流放电容量的发挥，提高正极材料的放电比容量、电池的能量密度以及电池的循环一致性，进而提升电池的性能。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种电池的充放电预处理方法，该方法包括以下步骤：(1)对电池进行放电和/或充电，将电池的剩余电量SOC调整至预定SOC值；(2)在预定倍率下，对电池恒流充电第一预定时间，然后在所述预定倍率下恒流放电第二预定时间；(3)循环操作步骤(2)。优选地，在步骤(1)中，所述预定SOC值为0-100％。优选地，在步骤(1)中，对电池进行恒流放电，将电池的SOC调整为0％。优选地，在步骤(2)中，所述预定倍率为0.1C至0.3C。优选地，在步骤(2)中，所述第一预定时间为15s至30min。优选地，在步骤(2)中，所述第二预定时间为15s至30min。优选地，在步骤(2)中，在0.2C下恒流充电15s，然后在0.2C下恒流放电15s。优选地，在步骤(3)中，循环操作步骤(2)的次数为2-100次。另一方面，本专利技术还提供一种电池的制备方法，该方法包括：将电池进行化成、分容，然后按照前述方法对电池进行充放电预处理，或者在化成和或分容过程中按照前述方法对电池进行充放电预处理。最后，本专利技术还提供了一种电池，该电池根据前述电池的制备方法制得。通过上述技术方案，通过本专利技术提供的方法对电池进行脉冲充放电预处理，能够促进电池在循环初期大电流放电容量的发挥，提高正极材料的放电比容量、电池的能量密度以及电池的循环一致性，制得的电池的性能得到了明显的提升。附图说明图1为不同倍率脉冲对比的电池预处理后充放电循环次数与放电比容量关系图。图2为不同SOC值处理对比的电池预处理后充放电循环次数与放电比容量关系图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种电池的充放电预处理方法，该方法包括以下步骤：(1)对电池进行放电和/或充电，将电池的剩余电量SOC调整至预定SOC值；(2)在预定倍率下，对电池恒流充电第一预定时间，然后在所述预定倍率下恒流放电第二预定时间；(3)循环操作步骤(2)。在本专利技术中，在步骤(1)中，所述预定SOC值为0-100％，该操作的目的是为了在脉冲放电前将电池的SOC值都调整到一个合适的值。在具体地实施例中，所述预定SOC值可以为0％、20％、40％、60％、80％或100％，优选情况下，所述预定SOC值为40％。在本专利技术中，在步骤(1)中，所述对电池进行放电和/或充电，将电池的剩余电量SOC调整至预定SOC值，此处的所述对电池进行放电和/或充电，可以为只放电或只充电或先放电再充电或先充电再放电。在本专利技术中，可选地，在步骤(1)中，对电池进行恒流放电，将电池的SOC调整为0％。当电池放电至3.0V时，电池的SOC已经调整为0％。在本专利技术中，在步骤(2)中，所述预定倍率为0.1C至0.3C，在具体实施例中，所述预定倍率可以为0.1C、0.2C或0.3C，优选情况下，所述预定倍率为0.2C。在本专利技术中，在步骤(2)中，所述第一预定时间为15s至30min，在一定时间内将电池电量充到固定值。在具体实施例中，所述第一预定时间可以为15s、30s、45s、60s、2min、5min、10min、20min或30min，优选情况下，所述第一预定时间为15s。在本专利技术中，在步骤(2)中，所述第二预定时间为15s至30min，在一定时间内将电池电量放到固定值。在具体实施例中，所述第二预定时间可以为15s、30s、45s、60s、2min、5min、10min、20min或30min，优选情况下，所述第二预定时间为15s在本专利技术中，可选地，在步骤(2)中，在0.2C下恒流充电15s，然后在0.2C下恒流放电15s或至电压为3.0V，实现脉冲放电。在本专利技术中，在步骤(3)中，循环操作步骤(2)的次数可以为2-100次，在具体实施例中，循环操作步骤(2)的次数可以为2、10、20、30、40、50、60、70、80、90或100次，优选情况下，所述循环操作步骤(2)的次数为100次。另一方面，本专利技术还提供一种制备电池的方法，该方法包括：将电池进行化成、分容，接着按照前述方法对电池进行充放电预处理，或者在化成和或分容过程中按照前述方法对电池进行充放电预处理。然后按照以下步骤对电池充放电测试：(a)在0.5C至1.5C倍率下，对电池恒流充电至目标电压，该目标电压为3-5V；(b)在所述目标电压下恒压充电至截止电流为0.01C至0.05C；(c)在0.5C至1.5C倍率下，对电池恒流放电至2.5-3.0V；(d)循环操作步骤(a)至(c)。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池的充放电预处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)对化成、分容后的电池进行放电和/或充电，将电池的剩余电量SOC调整至预定SOC值；(2)在预定倍率下，对电池恒流充电第一预定时间，然后在所述预定倍率下恒流放电第二预定时间；(3)循环操作步骤(2)。

【技术特征摘要】
1.一种电池的充放电预处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)对化成、分容后的电池进行放电和/或充电，将电池的剩余电量SOC调整至预定SOC值；(2)在预定倍率下，对电池恒流充电第一预定时间，然后在所述预定倍率下恒流放电第二预定时间；(3)循环操作步骤(2)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述预定SOC值为0-100％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，对电池进行恒流放电，将电池的SOC调整为0％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述预定倍率为0.1C至0.3C。5.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，梁永光，孙杰，
申请(专利权)人：湖北融通高科先进材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42