一种动力锂离子电池的存储方法技术

本发明专利技术提供了一种动力锂离子电池的存储方法，所述动力锂离子电池的正极中包括含镍元素的锂金属氧化物为主的活性物质，所述镍元素的摩尔含量占除锂外的金属总量的70％以上。并且所述电解液溶剂由环状碳酸酯组成，且所述电解液中含有添加剂，所述添加剂中含有C‑F键以及C＝O键；存储前包括对电池进行化成，所述化成方法包括，将电池充电至充电截止电压，然后以小电流恒流充电至第一预定电压，然后在第一预定电压下进行恒压脉冲充电，在充电截止电压和第二预定电压之间进行恒流充放电循环，然后将电池电压调整至第二预定电压，存储；所述第一预定电压高于所述充电截止电压，所述第二预定电压低于所述充电截止电压。

A storage method of power lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种动力锂离子电池的存储方法
本专利技术涉及一种动力锂离子电池的存储方法。
技术介绍
高镍锂离子电池正极材料具有工作电压高，能量密度大等优势，是作为动力锂离子电池首选正极材料，但是高镍材料由于镍元素含量较高，其高温存储性能较差，在长期存储的过程中，会发生镍元素溶出导致电池容量衰减的情况，针对上述问题，本专利技术提供了一种动力锂离子电池的存储方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种动力锂离子电池的存储方法，所述动力锂离子电池的正极中包括含镍元素的锂金属氧化物为主的活性物质，所述镍元素的摩尔含量占除锂外的金属总量的70％以上。并且所述电解液溶剂由环状碳酸酯组成，且所述电解液中含有添加剂，所述添加剂中含有C-F键以及C＝O键；存储前包括对电池进行化成，所述化成方法包括，将电池充电至充电截止电压，然后以小电流恒流充电至第一预定电压，然后在第一预定电压下进行恒压脉冲充电，在充电截止电压和第二预定电压之间进行恒流充放电循环，然后将电池电压调整至第二预定电压，所述第一预定电压高于所述充电截止电压，所述第二预定电压低于所述充电截止电压。具体的方案如下：一种动力锂离子电池的存储方法，所述动力锂离子电池的正极中包括含镍元素的锂金属氧化物为主的活性物质，所述镍元素的摩尔含量占除锂外的金属总量的70％以上。并且所述电解液溶剂由环状碳酸酯组成，且所述电解液中含有添加剂，所述添加剂中含有C-F键以及C＝O键；所述化成方法包括；1)将电池充电至充电截止电压；2)以小电流恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压高于所述充电截止电压；3)然后在第一预定电压下进行恒压脉冲充电；4)在充电截止电压和第二预定电压之间进行恒流充放电循环，所述第二预定电压低于所述充电截止电压；5)将电池电压调整至第二预定电压，存储。进一步的，所述化成方法包括：1)将电池充电至充电截止电压，所述充电截止电压为4.2-4.25V；2)以0.01-0.02C的电流恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为4.28-4.30V；3)然后在第一预定电压下进行恒压脉冲充电，其中施加脉冲恒压充电的时间为30-60s，间隔1-5s，脉冲充电的总时长为10-30min；4)在充电截止电压和第二预定电压之间进行恒流充放电循环，所述第二预定电压为3.75-3.85V；5)将电池电压调整至第二预定电压，存储。进一步的，其中所述正极活性物质为LiNixM1-xO2，所述x≥0.7，所述M选自Co，Mn，Al，Mg中的一种或多种。进一步的，其中所述正极活性物质为LiNi0.75Co0.1Mn0.12Al0.03O2。进一步的，所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯FEC。进一步的，所述环状碳酸酯选自碳酸乙酯，碳酸丙酯，碳酸丁酯中的一种或多种。进一步的，所述步骤4中，采用0.02C-1C的电流恒流充放电循环1-10次。本专利技术具有如下有益效果：1)、针对高镍元素的正极活性物质，采用耐高压的环状碳酸酯作为溶剂，并且在溶剂中添加了耐高温的成膜添加剂FEC。2)、在存储之前，通过在微高于充电截止电压的第一预定电压下，进行脉冲恒压充电，从而保证FEC和部分环状碳酸酯能够共同分解沉积在正极活性物质表面，形成致密的沉积层，从而防止Ni元素溢出。3)、脉冲恒压充电能够保证沉积层的稳定形成，并且防止电解液过度分解产生气体影响电池内部环境。4)、第二预定电压以上的循环化成方式，能够是正极活性物质始终保持在欠锂的高压状态，该电压下有利于稳定该沉积层的结构，有效提高电池的存储性能。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。提供的正极的活性材料为LiNi0.75Co0.1Mn0.12Al0.03O2，电解液包括1M的六氟磷酸锂，以及体积比1:1的EC和PC作为有机溶剂，添加剂为5％体积的氟代碳酸乙烯酯FEC；负极的活性材料为质量比2:1的天然石墨+人造石墨负极。实施例11)将电池充电至充电截止电压，所述充电截止电压为4.2V；2)以0.01C的电流恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为4.28V；3)然后在第一预定电压下进行恒压脉冲充电，其中施加脉冲恒压充电的时间为30s，间隔1s，脉冲充电的总时长为30min；4)在充电截止电压和第二预定电压之间进行恒流充放电循环1次，所述第二预定电压为3.75V；5)将电池电压调整至第二预定电压，存储30天。实施例21)将电池充电至充电截止电压，所述充电截止电压为4.25V；2)以0.02C的电流恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为4.30V；3)然后在第一预定电压下进行恒压脉冲充电，其中施加脉冲恒压充电的时间为60s，间隔5s，脉冲充电的总时长为10min；4)在充电截止电压和第二预定电压之间进行恒流充放电循环10次，所述第二预定电压为3.85V；5)将电池电压调整至第二预定电压，存储30天。实施例31)将电池充电至充电截止电压，所述充电截止电压为4.22V；2)以0.01C的电流恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为4.28V；3)然后在第一预定电压下进行恒压脉冲充电，其中施加脉冲恒压充电的时间为40s，间隔3s，脉冲充电的总时长为20min；4)在充电截止电压和第二预定电压之间进行恒流充放电循环5次，所述第二预定电压为3.80V；5)将电池电压调整至第二预定电压，存储30天。对比例1不进行化成工艺，直接将实施例的电池存储30天。对比例2去除添加剂FEC，其他工艺与实施例3相同。实验与数据选取试验电池，在0.5C的倍率下进行充放电循环10次，测量各组电池的平均容量，然后按照实施例1-3和对比例1-2的存储方法存储，再次分别在0.5C的倍率下进行充放电循环10次，测量各组电池的平均容量，计算存储前后的容量保持率。可见，本专利技术的化成方法以及FEC添加剂对于容量保持率的贡献较为明显。表1尽管本专利技术的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本专利技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力锂离子电池的存储方法，所述动力锂离子电池的正极中包括含镍元素的锂金属氧化物为主的活性物质，所述镍元素的摩尔含量占除锂外的金属总量的70％以上。并且所述电解液溶剂由环状碳酸酯组成，且所述电解液中含有添加剂，所述添加剂中含有C-F键以及C＝O键；所述方法包括；/n1)将电池充电至充电截止电压；/n2)以小电流恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压高于所述充电截止电压；/n3)在第一预定电压下进行恒压脉冲充电；/n4)在充电截止电压和第二预定电压之间进行恒流充放电循环，所述第二预定电压低于所述充电截止电压；/n5)将电池电压调整至第二预定电压，存储。/n

【技术特征摘要】
1.一种动力锂离子电池的存储方法，所述动力锂离子电池的正极中包括含镍元素的锂金属氧化物为主的活性物质，所述镍元素的摩尔含量占除锂外的金属总量的70％以上。并且所述电解液溶剂由环状碳酸酯组成，且所述电解液中含有添加剂，所述添加剂中含有C-F键以及C＝O键；所述方法包括；
1)将电池充电至充电截止电压；
2)以小电流恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压高于所述充电截止电压；
3)在第一预定电压下进行恒压脉冲充电；
4)在充电截止电压和第二预定电压之间进行恒流充放电循环，所述第二预定电压低于所述充电截止电压；
5)将电池电压调整至第二预定电压，存储。


2.如权利要求1所述的存储方法，其特征在于，所述存储方法包括：
1)将电池充电至充电截止电压，所述充电截止电压为4.2-4.25V；
2)以0.01-0.02C的电流恒流充电至第一预定电压，所述第一预定电压为4.28-4.30V；
3)在第一预定电压下进行恒压脉冲...

【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