一种锰酸锂电池的激活方法技术

本发明专利技术提供了一种锰酸锂电池的激活方法，所述锰酸锂电池正极活性物质为锰酸锂，所述锰酸锂的化学式为LiMn

【技术实现步骤摘要】
一种锰酸锂电池的激活方法
本专利技术涉及一种锰酸锂电池的激活方法。
技术介绍
锰酸锂具有安全性好，原料来源广泛，倍率性能较好等特点，为动力型锂离子电池的常用活性物质，但是锰酸锂电池的循环性能较差，目前较为常见的方法为在电解液中添加组合添加剂，电解液中含有碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯，其中碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯的体积比例为1:2，专利技术人发现，当正极材料为镍掺杂锰酸锂材料，电解液中含有碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯的电池，虽然能够获得较好的高温性能和循环保持性，但是在长期存储后，电解液中的碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯会在正极表面发生副反应沉积，从而导致电池的内阻升高，容量下降。
技术实现思路
本专利技术提供了一种锰酸锂电池的激活方法，所述锰酸锂电池正极活性物质为锰酸锂，所述锰酸锂的化学式为LiMn1-xNixO2，其中x＝0-0.1；所述锰酸锂电池的电解液中含有碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯，其中碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯的体积比例为1:2；所述激活方法包括，测量在存储电压存储预定时间的所述锰酸锂电池的开路电压，将开路电压与第一预定电压比较，根据比较的结果进行不同的激活步骤，所述激活方法针对特定的电池，在激活前进行电池评估，然后确定合适的激活步骤，经过本专利技术的激活步骤得到的电池，能够恢复较高的容量，并且具有较高的循环性能。具体的方案如下：一种锰酸锂电池的激活方法，所述锰酸锂电池正极活性物质为锰酸锂，所述锰酸锂的化学式为LiMn1-xNixO2，其中x＝0-0.1；所述锰酸锂电池的电解液中含有碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯，其中碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯的体积比例为1:2；所述激活方法包括：1)将电池电压调整至存储电压，存储预定时间，测量所述锰酸锂电池的开路电压；2)将开路电压与第一预定电压比较，若开路电压低于第一预定电压，则进入步骤3；否则，则进入步骤4，所述第一预定电压低于所述存储电压；3)以不高于0.02C的电流恒流充电至第二预定电压，以第二预定电压恒压充电，直至充电电流低至充电截止电流，所述第二预定电压高于充电截止电压；恒流放电至第一预定电压；4)以不高于0.02C的电流恒流充电至充电截止电压；以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低至充电截止电流；5)调整电池温度为50摄氏度以上，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低至充电截止电流；6)调整电池温度为室温，恒流放电至第一预定电压；7)在第一预定电压和存储电压之间进行恒流充放电循环若干次；8)在充电截止电压和放电截止电压之间进行恒流充放电循环若干次。进一步的，所述存储电压为3.65-3.70V。进一步的，所述第一预定电压为3.50-3.55V。进一步的，所述第二预定电压为4.25-4.30V。进一步的，所述充电截止电压为4.20-4.25V。进一步的，所述碳酸亚乙烯酯在电解液中的浓度为1-2.5体积％，所述1,4-丁烷磺酸内酯在电解液中的浓度为2-5体积％。进一步的，所述电解液的有机溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合溶剂，所述环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯，碳酸丙烯酯，碳酸丁烯酯；所述链状碳酸酯选自碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，碳酸甲乙酯，碳酸甲丙酯，碳酸乙丙酯。本专利技术具有如下有益效果：1)、专利技术人发现，当正极材料为镍掺杂锰酸锂材料，电解液中含有碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯的电池，虽然能够获得较好的高温性能和循环保持性，但是在长期存储后，电解液中的碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯会在正极表面发生副反应沉积，从而导致电池的内阻升高，容量下降；2)、测量存储后电池的电压情况，衡量电池中副反应的发生程度，当低于第一预定电压时，其副反应发生程度较为严重，即在高于充电截止电压的环境下充电，能够使正极上的部分沉积物重新溶解进入电解液，恢复电池部分容量；若否，则电池副反应相对较轻，可以将电池以小电流充电至充电截止电压，从而稳定正极表面。3)、在正常电压范围内的恒流充放电之前，在第一预定电压和存储电压之间进行小范围内恒流充放电循环，能够充分激活电池，从而保持电池的循环性能和容量保持性能。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。本专利技术中的所述锰酸锂电池正极活性物质为锰酸锂，所述锰酸锂的化学式为LiMn0.9Ni0.1O2；所述锰酸锂电池的电解液中含有碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯，其中所述碳酸亚乙烯酯在电解液中的浓度为2.5体积％，所述1,4-丁烷磺酸内酯在电解液中的浓度为5体积％。所述电解液的有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯，、碳酸甲乙酯以体积比1:1:1的混合溶剂，电解质盐为1mol/L六氟磷酸锂。实施例11)将电池电压调整至存储电压，所述存储电压为3.65V，存储100天，测量所述锰酸锂电池的开路电压；2)将开路电压与第一预定电压比较，若开路电压低于第一预定电压，则进入步骤3；否则，则进入步骤4，所述第一预定电压为3.50V；3)以0.02C的电流恒流充电至第二预定电压，以第二预定电压恒压充电，直至充电电流低至0.01C，所述第二预定电压为4.25V；0.1C恒流放电至第一预定电压；4)以0.02C的电流恒流充电至充电截止电压；所述充电截止电压为4.20V，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低至0.01C；5)调整电池温度为50摄氏度，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低至0.01C；6)调整电池温度为25摄氏度，0.1C恒流放电至第一预定电压；7)在第一预定电压和存储电压之间0.1C恒流充放电循环3次；8)在充电截止电压和放电截止电压之间0.1C恒流充放电循环3次，放电截止电压为2.70V。实施例21)将电池电压调整至存储电压，所述存储电压为3.70V，存储100天，测量所述锰酸锂电池的开路电压；2)将开路电压与第一预定电压比较，若开路电压低于第一预定电压，则进入步骤3；否则，则进入步骤4，所述第一预定电压为3.55V；3)以0.02C的电流恒流充电至第二预定电压，以第二预定电压恒压充电，直至充电电流低至0.01C，所述第二预定电压为4.30V；0.1C恒流放电至第一预定电压；4)以0.02C的电流恒流充电至充电截止电压；所述充电截止电压为4.25V，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低至0.01C；5)调整电池温度为50摄氏度，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低至0.01C；6)调整电池温度为25摄氏度，0.1C恒流放电至第一预定电压；7)在第一预定电压和存储电压之间0.1C恒流充放电循环3次；8)在充电截止电压和放电截止电压之间0.1C恒流充放电循环3次，放电截止电压为2.75V。实施例31)将电池电压调整至存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锰酸锂电池的激活方法，所述锰酸锂电池正极活性物质为锰酸锂，所述锰酸锂的化学式为LiMn

【技术特征摘要】
1.一种锰酸锂电池的激活方法，所述锰酸锂电池正极活性物质为锰酸锂，所述锰酸锂的化学式为LiMn1-xNixO2，其中x＝0-0.1；所述锰酸锂电池的电解液中含有碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯，其中碳酸亚乙烯酯和1,4-丁烷磺酸内酯的体积比例为1:2；所述激活方法包括：
1)将电池电压调整至存储电压，存储预定时间，测量所述锰酸锂电池的开路电压；
2)将开路电压与第一预定电压比较，若开路电压低于第一预定电压，则进入步骤3；否则，则进入步骤4，所述第一预定电压低于所述存储电压；
3)以不高于0.02C的电流恒流充电至第二预定电压，以第二预定电压恒压充电，直至充电电流低至充电截止电流，所述第二预定电压高于充电截止电压；恒流放电至第一预定电压；
4)以不高于0.02C的电流恒流充电至充电截止电压；以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低至充电截止电流；
5)调整电池温度为50摄氏度以上，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流低至充电截止电流；
6)调整电池温度为室温，恒流放电至第一预定电压；
7...

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