电池的制造方法技术

本发明专利技术提供一种电池的制造方法，包括：制作电池，电池具有正极和负极；在第一预设温度下使电池放电至正极与负极之间的电压不高于第一预设电压值，并保持第一预设时间；在第二预设温度下对电池进行充电至电池的充电速率低于第一预设充电速率，并保持第二预设时间；其中，第一预设温度和第二预设温度均高于50℃。本发明专利技术提供的电池的制造方法分别在高于50℃的第一预设温度和第二预设温度下对电池进行放电及充电操作，去除了SEI膜层中的不稳定成分，并还原形成更稳定的SEI膜层结构，提高电池的安全性的同时避免了使用特殊隔膜或高安全电解液带来的成本增加和电性能恶化问题。全电解液带来的成本增加和电性能恶化问题。全电解液带来的成本增加和电性能恶化问题。

【技术实现步骤摘要】
电池的制造方法


[0001]本专利技术涉及电池领域，具体地，涉及一种电池的制造方法。

技术介绍

[0002]随着风能、太阳能和潮汐能等绿色能源发电配套电化学储能装置越来越多，电动汽车的渗透率不断提高，锂离子电池开始大范围的走进人们的日常生活。
[0003]锂离子电池在日常使用中发生的漏液、起火和爆炸等事故不断的对人们人身安全造成了严重威胁，其中锂离子在充电过程中发生的事故占较大比例，因此过充性能成为了评价电池安全性能的重要指标，也是锂离子电池能否大规模使用和被市场接受的关键。
[0004]现有技术中常通过改变电池内部结构的方式提高锂离子电池的过充性能，例如，向电解液中添加过充添加剂、在电极上涂覆隔膜涂层等。然而，无论是过充添加剂还是隔膜涂层都会或多或少地影响电池(电芯)的内阻，并且安全涂层或者高安全隔膜等结构均会增大电池内阻，恶化电池的充放电性能。并且，新型添加剂及安全隔膜均未得到大规模应用，供应链不成熟，其价格整体相对于普通隔膜和正常电解液偏高，且在增加了电池物料成本的同时恶化了电池的充放电性能。
[0005]因此，如何提供一种能够保证电池过充性能且低成本的电池过充解决方案，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在提供一种电池的制造方法，该电池的制造方法能够在提高电池过充性能的同时降低电池的制造成本且不恶化电池性能。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种电池的制造方法，所述电池的制造方法包括：
[0008]步骤S1、制作电池，所述电池具有正极和负极；
[0009]步骤S2、在第一预设温度下使所述电池放电至所述正极与所述负极之间的电压不高于第一预设电压值，并保持第一预设时间；
[0010]步骤S3、在第二预设温度下对所述电池进行充电至所述电池的充电速率低于第一预设充电速率，并保持第二预设时间；
[0011]其中，所述第一预设温度和所述第二预设温度均高于50℃。
[0012]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述电池为锂离子电池。
[0013]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述第一预设电压值为1.8V
‑
2.2V。
[0014]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述第一预设电压值为2V。
[0015]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述在第一预设温度下使所述电池放电至所述正极与所述负极之间的电压低于第一预设电压值，具体包括：
[0016]在所述第一预设温度下使所述电池以第一预设放电速率放电至所述正极与所述负极之间的电压低于所述第一预设电压值；
[0017]其中，所述第一预设放电速率为0.1C
‑
1C。
[0018]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述第一预设充电速率为0.01C
‑
0.1C。
[0019]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述第一预设充电速率为0.05C。
[0020]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述在第二预设温度下对所述电池进行充电至所述电池的充电电流低于第一预设充电速率，具体包括：
[0021]在所述第二预设温度下对所述电池进行恒流充电，直至所述正极与所述负极之间的电压不低于第二预设电压值；
[0022]对所述电池进行恒压充电，直至所述电池的充电电流低于所述第一预设充电速率。
[0023]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述在所述第二预设温度下对所述电池进行恒流充电，直至所述正极与所述负极之间的电压不低于第二预设电压值，具体包括：
[0024]在所述第二预设温度下以第二预设充电速率对所述电池进行充电，直至所述正极与所述负极之间的电压不低于第二预设电压值；
[0025]其中，所述第二预设充电速率为0.1C
‑
1C。
[0026]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述第一预设温度为55℃
‑
65℃，所述第二预设温度为55℃
‑
65℃。
[0027]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述第一预设温度为60℃，所述第二预设温度为60℃。
[0028]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述第一预设时间为8h
‑
16h。
[0029]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述第二预设时间为16h
‑
24h。
[0030]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述电池的制造方法还包括：
[0031]步骤S11、在制作电池后，对所述电池进行充电以化成所述电池，将所述电池置于第三预设温度的环境中，并保持第三预设时间；
[0032]其中，所述第三预设温度高于50℃。
[0033]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述第三预设温度为60℃。
[0034]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述第三预设时间为8h
‑
16h。
[0035]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述电池的制造方法还包括：
[0036]步骤S4、使所述电池以第二预设放电速率放电，持续第四预设时间。
[0037]作为本专利技术的一种可选实施方式，所述第二预设放电速率为1C，所述第四预设时间为36min。
[0038]本专利技术提供的电池的制造方法在高于50℃的温度下对电池依次进行放电及充电操作，能够有效去除SEI膜层中的不稳定成分，并还原形成更稳定的SEI膜层结构，改善电池的安全性能。
[0039]具体地，在步骤S2中，电池在高于50℃的第一预设温度下持续放电至并联电压降至一较低电位(第一预设电压值)，在此过程中SEI膜层中的不稳定成分会在负极电位较高的条件下发生氧化分解，从而去除SEI膜层中的不稳定成分；而在步骤S3中，电池在高于50℃的第二预设温度下持续充电至电池的充电速率低于一较低速率(第一预设充电速率)，从而在负极上还原形成更加致密和稳定的SEI膜层结构。
[0040]本专利技术提供的电池的制造方法分别在高于50℃的第一预设温度和第二预设温度下对电池进行放电及充电操作，去除了SEI膜层中的不稳定成分，并还原形成更稳定的SEI
膜层结构，从而仅通过充放电工艺改善了电池的过充性能，提高了电池的安全性。并且本专利技术方案未更改电池内部结构，节约了在电池内部设置特殊隔膜、高安全电解液等结构或材料的物料成本，简化了电池制造工艺，同时避免了使用这些结构或材料带来的电性能恶化等问题，保证了电池性能。
附图说明
[0041]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0042]图1是本专利技术一种实施例提供的电池的制造方法的流程示意图；
[0043]图2是本专利技术另一实施例提供的电池的制造方法的流程示意图。
[0044]图3是本专利技术实施例提供的电池的制造方法制作得到的电池过充时并联电压随时间变化的情况与现有技术方案的对比示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池的制造方法，其特征在于，所述电池的制造方法包括：制作电池，所述电池具有正极和负极；在第一预设温度下使所述电池放电至所述正极与所述负极之间的电压不高于第一预设电压值，并保持第一预设时间；在第二预设温度下对所述电池进行充电至所述电池的充电速率低于第一预设充电速率，并保持第二预设时间；其中，所述第一预设温度和所述第二预设温度均高于50℃。2.根据权利要求1所述的电池的制造方法，其特征在于，所述第一预设电压值为1.8V
‑
2.2V。3.根据权利要求2所述的电池的制造方法，其特征在于，所述在第一预设温度下使所述电池放电至所述正极与所述负极之间的电压低于第一预设电压值，具体包括：在所述第一预设温度下使所述电池以第一预设放电速率放电至所述正极与所述负极之间的电压低于所述第一预设电压值；其中，所述第一预设放电速率为0.1C
‑
1C。4.根据权利要求1所述的电池的制造方法，其特征在于，所述第一预设充电速率为0.01C
‑
0.1C。5.根据权利要求4所述的电池的制造方法，其特征在于，所述在第二预设温度下对所述电池进行充电至所述电池的充电电流低于第一预设充电速率，具体包括：在所述第二预设温度下对所述电池进行恒流充电，直至所述正极与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋治亿，魏思伟，万海成，汪泉，
申请(专利权)人：江苏天合储能有限公司，
类型：发明
国别省市：