一种提高聚合物锂离子电池性能的快速化成分容方法技术

技术编号:23708405 阅读:77 留言:0更新日期:2020-04-08 11:50
本发明专利技术涉及一种提高聚合物锂离子电池性能的快速化成分容方法,取注液后的聚合物锂离子电池,在一定环境下静止;对电池进行化成,化成时对电芯表面施加力,同时使电芯处于恒定温度中;化成时采用阶梯式化成流程对电池进行充电;对化成后的电芯进行静置,静置时对电芯表面施加力,同时使电芯处于恒定温度中,使电芯充分定型及稳定内部环境;对电池进行容量测试,分容时电芯表面施加压力,同时使电芯处于恒定温度环境中,在分容流程下对电芯进行容量测试。本发明专利技术对聚合物锂离子电池的化成、分容、静置时间及温度进行了工艺优化,使流程简化,缩短生产周期,尽快完成容量测试后,能够及时反映出装配及电极制作过程中的缺陷,便于及时进行改善。

A rapid method of volume separation to improve the performance of polymer lithium ion batteries

【技术实现步骤摘要】
一种提高聚合物锂离子电池性能的快速化成分容方法
本专利技术涉及锂离子电池领域,具体涉及一种提高聚合物锂离子电池性能的快速化成分容方法。
技术介绍
目前便携式可移动设备、可穿戴设备使用者越来越多,而几乎绝大部分高性能设备使用的供电系统均为锂离子电池,随着产品型号及类型分布越来越广,聚合物锂离子电池由于其保护板设计简单、形状可定制等优点得到大量使用,但同时人们对锂离子电池的容量、循环性能、交付周期等的要求越来越严格,在保证优良的循环性能的同时,缩短制造周期也迫在眉睫。目前,锂离子电池使用的正极材料大部分是LiCoO2,或者含Ni/Co/Mn的三元材料,而负极材料采用的基本均为石墨,这种材料结构使得电池在首次充电过程中(化成过程)形成SEI膜,SEI膜形成的致密程度影响着电芯的循环性能。目前常用的化成工艺制程要么流程复杂,生产周期长,要么SEI膜形成不够均匀致密,影响电芯的循环性能,另外人们对电芯容量也比较关注,化成后会进行容量测试,但较长的化成分容周期,不利于及时反馈前序工序问题,当发现问题时,化成分容期间会持续有不良电池产生,造成资源的浪费、成本的提高,不良品的产生,因此在保证电池安全性能、循环性能等电性能的基础上缩短化成分容周期是很有必要的。
技术实现思路
为了解决现有问题,提高电芯循环性能,缩短制造周期,本专利技术提供了一种提高聚合物锂离子电池性能的快速化成分容方法,改进电芯制作工艺,改善电芯性能。为实现上述目的,本专利技术提供的技术方案是:一种提高聚合物锂离子电池性能的快速化成分容方法,包括以下步骤:步骤(1):取注液后的聚合物锂离子电池,在45-65℃的环境下静止12-36h;步骤(2):取步骤(1)中的电池进行化成,化成时对电芯表面施加10-15kg/cm2的力,同时使电芯处于80-90℃的恒定温度中;化成时采用阶梯式化成流程对电池进行充电;步骤(3):取步骤(2)化成后的电芯进行10-30min的静置,静置时对电芯表面施加5-8kg/cm2的力,同时使电芯处于25-35℃的恒定温度中,使电芯充分定型及稳定内部环境;步骤(4):取步骤(3)中的电池进行容量测试,分容时电芯表面施加5-10kg/cm2的压力,同时使电芯处于25-55℃的恒定温度环境中,在分容流程下对电芯进行容量测试。步骤(2)中,所述的阶梯式化成流程为:静置10min;以0.02-0.2C电流恒流充电10-20min,截止电压3.9V;静置10min;以0.5-1.0C电流恒流充电60-80min,截止电压4.175V;静置10min,结束化成。步骤(4)中,所述的分容流程为:静置10min;以0.5-1.0C电流恒流恒压充电,截止电压4.35-4.4V,截止电流0.02-0.1C;静置10min;以0.5-1.0C电流进行恒流放电,截止电压3.0-3.4V;静置10min;以0.5-1.0C电流进行恒流充电,截止电压3.9-4.4V;静置10min;结束分容。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术对聚合物锂离子电池的化成、分容、静置时间及温度进行了工艺优化,使流程简化,缩短生产周期,尽快完成容量测试后,能够及时反映出装配及电极制作过程中的缺陷,便于及时进行改善并减少不良品产出,大幅降低生产成本。附图说明图1为实施例1所得电池和对照电池的常温循环性能测试结果对比图。图2为实施例1所得电池和对照电池的高温循环性能测试结果对比图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1(1)取型号一(厚*宽*高=4.0mm*62mm*77mm)注液后电池,在(45±5)℃下静置24h;(2)取上述(1)中电池进行化成,化成时对电芯表面施加12kg/cm2的力,同时使电芯处于(85±3)℃的恒定温度中;化成流程如下表所示:(3)取步骤(2)化成后的电芯进行10min的静置,静置时对电芯表面施加7.5kg/cm2的力,同时使电芯处于(25±5)℃的恒定温度中,使电芯充分定型及稳定内部环境;(4)取步骤(3)中电池进行容量测试,分容时电芯表面施加6kg/cm2的压力,同时使电芯处于(25±3)℃的恒定温度环境中,容量测试流程如下:实施例2(1)取型号二(厚*宽*高=9.8mm*57mm*102mm)液后电池,在(45±5)℃下静置48h;(2)取上述(1)中电池进行化成,化成时对电芯表面施加14kg/cm2的力,同时使电芯处于(90±3)℃的恒定温度中;化成流程如下表所示:(3)取步骤(2)化成后的电芯进行10min的静置,静置时对电芯表面施加7kg/cm2的力,同时使电芯处于(25±5)℃的恒定温度中,使电芯充分定型及稳定内部环境;(4)取步骤(3)中电池进行容量测试,分容时电芯表面施加7kg/cm2的压力,同时使电芯处于(25±3)℃的恒定温度环境中,容量测试流程如下:以上所述,仅是本专利技术的较佳实施例,并非对本专利技术作任何形式上的限制,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本专利技术技术方案范围内,依据本专利技术的技术实质,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍属于本专利技术技术方案的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高聚合物锂离子电池性能的快速化成分容方法,其特征在于:包括以下步骤:/n步骤(1):取注液后的聚合物锂离子电池,在45-65℃的环境下静止12-36h;/n步骤(2):取步骤(1)中的电池进行化成,化成时对电芯表面施加10-15kg/cm

【技术特征摘要】
1.一种提高聚合物锂离子电池性能的快速化成分容方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤(1):取注液后的聚合物锂离子电池,在45-65℃的环境下静止12-36h;
步骤(2):取步骤(1)中的电池进行化成,化成时对电芯表面施加10-15kg/cm2的力,同时使电芯处于80-90℃的恒定温度中;化成时采用阶梯式化成流程对电池进行充电;
步骤(3):取步骤(2)化成后的电芯进行10-30min的静置,静置时对电芯表面施加5-8kg/cm2的力,同时使电芯处于25-35℃的恒定温度中,使电芯充分定型及稳定内部环境;
步骤(4):取步骤(3)中的电池进行容量测试,分容时电芯表面施加5-10kg/cm2的压力,同时使电芯处于25-55℃的恒定温度环境中,在分容流程下对电芯进行容量测试。

【专利技术属性】
技术研发人员:王滨王超刘江
申请(专利权)人:安普瑞斯无锡有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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