一种低温锂离子电池的化成方法技术

本发明专利技术提供了一种低温锂离子电池的化成方法，所述锂离子电池的电解液中包含有机溶剂以及添加剂，所述有机溶剂由DMC和EC组成，所述添加剂包括N,N‑二甲基三氟乙酰胺和碳酸亚乙烯酯，所述N,N‑二甲基三氟乙酰胺和碳酸亚乙烯酯的体积比为1:3.5‑3.7；本发明专利技术针对特定的电解液和添加剂制定特定的化成方法，在低温下，在第一预定电压和第二预定电压之间进行脉冲充放电循环，从而提高电池的低温循环性能，经过本化成方法的电池，在工作温度恢复正常后，依然能够发挥正常容量。

A formation method of low temperature lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种低温锂离子电池的化成方法
本专利技术涉及一种低温锂离子电池的化成方法。
技术介绍
锂离子电池在低温情况下，由于电解液粘度的增大导致电导率降低，从而影响倍率性能，并且由于电池内部的电极极化从而导致电池在低温条件下无法发挥原本的容量，长期在此环境下使用，会导致电池容量衰减，即使恢复正常温度，也无法发挥正常容量。本专利技术提供一种低温锂离子电池的化成方法，经过本化成方法的电池，在工作温度恢复正常后，依然能够发挥正常容量。
技术实现思路
本专利技术提供了一种低温锂离子电池的化成方法，所述锂离子电池的电解液中包含有机溶剂以及添加剂，所述有机溶剂由DMC和EC组成，所述添加剂包括N,N-二甲基三氟乙酰胺和碳酸亚乙烯酯，所述N,N-二甲基三氟乙酰胺和碳酸亚乙烯酯的体积比为1:3.5-3.7；本专利技术针对特定的电解液和添加剂制定特定的化成方法，在低温下，在第一预定电压和第二预定电压之间进行脉冲充放电循环，从而提高电池的低温循环性能，经过本化成方法的电池，在工作温度恢复正常后，依然能够发挥正常容量。具体的方案如下：一种低温锂离子电池的化成方法，所述锂离子电池的电解液中包含有机溶剂以及添加剂，所述有机溶剂由DMC和EC组成，所述添加剂包括N,N-二甲基三氟乙酰胺和碳酸亚乙烯酯，所述N,N-二甲基三氟乙酰胺和碳酸亚乙烯酯的体积比为1:3.5-3.7；所述化成方法包括：1)注入电解液，静置，抽真空封口；2)恒流充电至第一预定电压；3)将电池温度降至零度以下；4)在第一预定电压和第二预定电压之间进行恒流脉冲充放电循环；5)以第二预定电压恒压充电；6)调整电池温度至常温，恒流充电至充电截止电压；7)以充电截止电压恒压充电，静置；8)在充电截止电压和放电截止电压之间恒流充放电循环若干次。进一步的，其中第一预定电压为3.05-3.10V；第二预定电压为3.15-3.20V。进一步的，步骤2中充电电流为0.01-0.02C。进一步的，所述步骤3中，将电池温度调整至-10～0℃。进一步的，所述有机溶剂中DMC和EC的体积比为3:1。进一步的，所述N,N-二甲基三氟乙酰胺的含量为1-1.5体积％，所述碳酸亚乙烯酯的含量为3.5-5体积％。进一步的，所述步骤4脉冲充放电循环包括以0.02-0.05C的电流脉冲充电至第二预定电压，再以0.02-0.05C的电流脉冲放电至第一预定电压，所述脉冲时间为10-30s，间隔1-3s。本专利技术具有如下有益效果：1)、电解液中加入特定的添加剂，专利技术人发现，N,N-二甲基三氟乙酰胺和碳酸亚乙烯酯以特定的含量共同加入能够极大的提高电池的低温性能，并且在低温工作后电池的性能衰减较低。2)、电解液中溶剂选择低温性能极好的DMC和EC，配合特定浓度范围的添加剂提高低温导电性。3)、针对特定的电解液体系，在特定电压范围区间进行脉冲充放电循环，形成稳定SEI膜，对于恢复电池容量具有极大的促进效果。具体实施方式本专利技术下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本专利技术的保护范围并不受限于这些实施例。提供的正极的活性材料为LiCoO2；电解液包括1M的六氟磷酸锂，体积比3:1的DMC+EC，添加剂为N,N-二甲基三氟乙酰胺和碳酸亚乙烯酯，所述N,N-二甲基三氟乙酰胺的含量为1-1.5体积％，所述碳酸亚乙烯酯的含量为3.5-5体积％；负极的活性材料为人造石墨负极，充电截止电压为2.7V，放电截止电压为4.2V。实施例11)注入电解液，静置1h，抽真空封口，所述电解液中所述N,N-二甲基三氟乙酰胺的含量为1体积％，所述碳酸亚乙烯酯的含量为3.5体积％；2)以0.01C恒流充电至第一预定电压，第一预定电压为3.05V；3)将电池温度降至-10℃；4)在第一预定电压和第二预定电压之间进行恒流脉冲充放电循环，第二预定电压为3.15V，脉冲充放电循环包括以0.02C的电流脉冲充电至第二预定电压，再以0.02C的电流脉冲放电至第一预定电压，所述脉冲时间为30s，间隔3s；5)以第二预定电压恒压充电，直至充电电流小于0.01C；6)调整电池温度至常温，0.05C恒流充电至充电截止电压；7)以充电截止电压恒压充电，直至充电电流小于0.01C，静置1h；8)在充电截止电压和放电截止电压之间以0.05C恒流充放电循环4次。实施例21)注入电解液，静置1h，抽真空封口，所述电解液中所述N,N-二甲基三氟乙酰胺的含量为1.5体积％，所述碳酸亚乙烯酯的含量为5体积％；2)以0.02C恒流充电至第一预定电压，第一预定电压为3.10V；3)将电池温度降至0℃；4)在第一预定电压和第二预定电压之间进行恒流脉冲充放电循环，第二预定电压为3.20V，脉冲充放电循环包括以0.05C的电流脉冲充电至第二预定电压，再以0.05C的电流脉冲放电至第一预定电压，所述脉冲时间为10s，间隔1s；5)以第二预定电压恒压充电，直至充电电流小于0.01C；6)调整电池温度至常温，0.2C恒流充电至充电截止电压；7)以充电截止电压恒压充电，直至充电电流小于0.01C，静置1h；8)在充电截止电压和放电截止电压之间以0.2C恒流充放电循环4次。实施例31)注入电解液，静置1h，抽真空封口，所述电解液中所述N,N-二甲基三氟乙酰胺的含量为1.2体积％，所述碳酸亚乙烯酯的含量为4.3体积％；2)以0.01C恒流充电至第一预定电压，第一预定电压为3.08V；3)将电池温度降至-5℃；4)在第一预定电压和第二预定电压之间进行恒流脉冲充放电循环，第二预定电压为3.18V，脉冲充放电循环包括以0.03C的电流脉冲充电至第二预定电压，再以0.03C的电流脉冲放电至第一预定电压，所述脉冲时间为20s，间隔2s；5)以第二预定电压恒压充电，直至充电电流小于0.01C；6)调整电池温度至常温，0.1C恒流充电至充电截止电压；7)以充电截止电压恒压充电，直至充电电流小于0.01C，静置1h；8)在充电截止电压和放电截止电压之间以0.1C恒流充放电循环4次。对比例11)注入电解液，静置1h，抽真空封口，所述电解液中所述N,N-二甲基三氟乙酰胺的含量为1.2体积％，所述碳酸亚乙烯酯的含量为4.3体积％；2)以0.1C恒流充电至充电截止电压；3)以充电截止电压恒压充电，直至充电电流小于0.01C，静置1h；4)在充电截止电压和放电截止电压之间以0.1C恒流充放电循环4次。对比例2所述电解液中仅含有N,N-二甲基三氟乙酰胺作为添加剂，所述N,N-二甲基三氟乙酰胺的含量为1.2体积％，其他工艺参数与实施例3相同。对比例3所述电解液中仅含有碳酸亚乙烯酯作为添加剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温锂离子电池的化成方法，所述锂离子电池的电解液中包含有机溶剂以及添加剂，所述有机溶剂由DMC和EC组成，所述添加剂包括N,N-二甲基三氟乙酰胺和碳酸亚乙烯酯，所述N,N-二甲基三氟乙酰胺和碳酸亚乙烯酯的体积比为1:3.5-3.7；所述化成方法包括：/n1)注入电解液，静置，抽真空封口；/n2)恒流充电至第一预定电压；/n3)将电池温度降至零度以下；/n4)在第一预定电压和第二预定电压之间进行恒流脉冲充放电循环；/n5)以第二预定电压恒压充电；/n6)调整电池温度至常温，恒流充电至充电截止电压；/n7)以充电截止电压恒压充电，静置；/n8)在充电截止电压和放电截止电压之间恒流充放电循环若干次。/n

【技术特征摘要】
1.一种低温锂离子电池的化成方法，所述锂离子电池的电解液中包含有机溶剂以及添加剂，所述有机溶剂由DMC和EC组成，所述添加剂包括N,N-二甲基三氟乙酰胺和碳酸亚乙烯酯，所述N,N-二甲基三氟乙酰胺和碳酸亚乙烯酯的体积比为1:3.5-3.7；所述化成方法包括：
1)注入电解液，静置，抽真空封口；
2)恒流充电至第一预定电压；
3)将电池温度降至零度以下；
4)在第一预定电压和第二预定电压之间进行恒流脉冲充放电循环；
5)以第二预定电压恒压充电；
6)调整电池温度至常温，恒流充电至充电截止电压；
7)以充电截止电压恒压充电，静置；
8)在充电截止电压和放电截止电压之间恒流充放电循环若干次。


2.如权利要求1所述的化成方法，其中第一预定电压为3.05-...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱起，
申请(专利权)人：钱起，
类型：发明
国别省市：江苏;32