一种软包锂离子电池的化成工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种软包锂离子电池的化成工艺，具体包括以下步骤：S1：对电芯加热并对电芯表面施压；S2：对电芯依次进行三个阶段的电流逐步增大的恒流充电；S3：减小充电电流，进行第四阶段恒流充电；所述步骤S2中每个阶段的恒流充电完成后均静置1

【技术实现步骤摘要】
一种软包锂离子电池的化成工艺


[0001]本专利技术涉及软包电池领域，尤其涉及一种软包锂离子电池的化成工艺。

技术介绍

[0002]软包装锂离子电池近年来，在消费电子行业、汽车行业等多个领域有着越来越广泛的应用。而锂离子电池的化成工序(即首次对电池充电)，在锂离子电池生产过程中有着重要的作用。
[0003]锂离子电池的化成主要有三方面作用：一是对锂离子电池进行第一次充电使其活性物质被激活，转化成具有正常电化学作用的物质；二是使电极表面，主要是负极表面生成致密的钝化膜(SEI膜(Surface Electrolyte Interface))，SEI膜的性能，可以影响到电池的循环、倍率及高低温放电等重要性能。
[0004]现有的软包锂离子化成工艺，例如申请号为CN201610750223.9，授权公告号为CN106340690A，名称为“一种软包锂离子电池化成工艺”的专利技术专利的化成方法包括充电和静置两个步骤，其中化成包括以下步骤：1、给电芯加热到50℃～80℃；2、给电芯表面施压5～10kg/cm2；3、给电芯进行第一阶段充电，充电电流0.1C，充电时间为10min～30min；4、给电芯进行第二阶段充电，充电电流为0.4C～0.7C，充电时间60min～120min；
[0005]现有化成工艺制程时间较长需要70
‑
150min左右，设备及人员利用率较低，生产效率低。

技术实现思路

[0006](一)要解决的技术问题
[0007]为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供一种软包锂离子电池的化成工艺，在不降低电池性能的情况下，优化了化成流程，可以减少化成制程时间到55
‑
90min左右，时间缩短，有效提高生产效率；且流程简单，无需对设备进行额外的改造投入。
[0008](二)技术方案
[0009]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0010]一种软包锂离子电池的化成工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
[0011]S1：对电芯加热并对电芯表面施压；
[0012]S2：对电芯依次进行三个阶段的电流逐步增大的恒流充电；
[0013]S3：减小充电电流，进行第四阶段恒流充电；
[0014]所述步骤S2与步骤S3中每个阶段的恒流充电前均静置1
‑
2min。
[0015]进一步的，所述步骤S1中加热温度为60
‑
90℃，电芯表面施加的压强为6
‑
12kg/cm2。
[0016]进一步的，所述步骤S2中第一阶段充电电流为0.2
‑
0.3C，充电时间6
‑
15min；充电结束电池电压大于3.2V。
[0017]进一步的，所述步骤S2中第二阶段充电电流为0.3
‑
0.5C，充电时间6
‑
10min；充电
结束电池电压大于3.5V。
[0018]进一步的，所述步骤S2中第三阶段充电电流为0.7
‑
1C，充电时间35
‑
40min；充电结束电池电压大于3.8V。
[0019]进一步的，所述步骤S3中充电电流为0.3
‑
0.5C，充电时间5
‑
20min。
[0020]进一步的，用于该化成工艺的电芯的正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂中的至少一种。
[0021]进一步的，用于该化成工艺的电芯的负极活性物质为石墨。
[0022]进一步的，用于该化成工艺的电芯的隔膜采用商用PP隔膜。
[0023]进一步的，用于该化成工艺的电芯的电解液采用EC/EMC/DEC型电解液，电芯注液后且经过静置陈化使极片得到电解液充分浸润，之后进行化成流程。
[0024](三)有益效果
[0025]本专利技术的有益效果是：本专利技术创新性的采用了分多步恒流充电的方式，通过控制每一步的电流密度，在保证SEI膜性质的情况下，提高化成电流，进而时间缩短，有效提高生产效率；且工艺要求低，流程简单，无需对设备进行额外的改造投入。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027]图1是本专利技术工艺流程图；
[0028]图2是实施例与对比例循环性能对比图；
具体实施方式
[0029]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例1：
[0031]一种软包锂离子电池的化成工艺，包括以下步骤：
[0032](1)给电芯进行加压、加热；其中加热的温度为70℃，加压的压力为6kg/cm2；当压力过大时，电极表面的电解液被挤出，离子浓度降低，不利于SEI膜形成；压力太小则无法使极片充分接触；当化成温度过低时，因采用的化成电流较大，离子活跃速度无法达到与电子匹配的速度，对SEI膜形成有影响；当化成温度过高时，对电解液性能有影响，高温会使形成的SEI膜分解。通过合适的温度与压力有效的提升了化成速度；
[0033](2)对(1)步骤状态下的电池静置2分钟后进行第一次恒流充电，充电电流0.2C充电15min；充电结束电池电压大于3.2V，充电限制电压设置3.25V；该阶段使用较小的电流可以使SEI膜的有机成分快速形成，并在靠近阳极表面侧形成致密的SEI膜，以保证电池性能。
[0034](3)对(1)步骤状态下且结束步骤(2)的电池静置1min，后进行第二次恒流充电，充电电流0.3C充电10min；充电结束电池电压大于3.5V，充电限制电压设置3.65V；该阶段可以适当提高电流，主要使SEI膜的无机成分形成，在靠近电解液一侧形成多孔SEI膜。
[0035](4)对(1)步骤状态下且结束步骤(2)(3)的电池静置1min，后进行第三次恒流充电，充电电流0.7C充电40min；充电结束电池电压大于3.8V，充电限制电压设置3.95V；因电压大于3.5V后，电池阳极极表面的SEI层已基本形成，可采用较大电流加速反应的发生；
[0036](5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软包锂离子电池的化成工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：S1：对电芯加热并对电芯表面施压；S2：对电芯依次进行三个阶段的电流逐步增大的恒流充电；S3：减小充电电流，进行第四阶段恒流充电；所述步骤S2与步骤S3中每个阶段的恒流充电前均静置1
‑
2min。2.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池的化成工艺，其特征在于：所述步骤S1中加热温度为60
‑
90℃，电芯表面施加的压强为6
‑
12kg/cm2。3.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池的化成工艺，其特征在于：所述步骤S2中第一阶段充电电流为0.2
‑
0.3C，充电时间6
‑
15min；充电结束电池电压大于3.2V。4.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池的化成工艺，其特征在于：所述步骤S2中第二阶段充电电流为0.3
‑
0.5C，充电时间6
‑
10min；充电结束电池电压大于3.5V。5.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池的化成工艺，其特征在于：所述步骤S2中第三阶段充电电...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭富，刘钊华，王江杰，陈宗勇，方乐，孙迎超，
申请(专利权)人：易佰特新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：