一种锂离子电池的化成工艺及锂离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池的化成工艺，包括以下步骤：S1、将含有烷基磺酸酯的电解液通过注液口注入，然后注入正极活性物质和负极活性物质；S2、对锂离子电池进行挤压；S3、将锂离子电池放入密封的化成箱中，并将化成箱内压力置于负压环境中，随后将锂离子电池与化成电路连接对电池进行化成；S4、在0.05‑0.1C充电电流范围内，以阶梯分段充电方式对锂离子电池进行充电，完成对锂离子电池的化成处理；S5、锂离子电池化成完成后，将化成箱置于保护性气体氛围中，打开化成箱，用掺铂铝塑复合膜对锂离子电池外壳进行封装。本发明专利技术提供的一种新的锂离子电池化成工艺，提高化成效果，缩短化成时间，提升了电池倍率性能。

The formation technology of lithium ion battery and lithium ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池的化成工艺及锂离子电池
本专利技术涉及一种属于锂电池的
，尤其是一种锂离子电池的化成工艺及锂离子电池。
技术介绍
离子电池由于具有高比能量和高比功率特征，无论是对需求高比功率电池的混合电动车，还是要求能量功率兼顾型电池的插电式混合电动车，或者要求高比能量电池的纯电动汽车，均是目前最理想的选择。动力锂离子电池因此而成为现今新能源汽车计划实施中的关键技术和核心产业，越来越多的汽车厂家选择采用锂离子电池作为电动汽车的动力电池。化成是新生产的电池初次充电激活的过程，是电池生产中必不可少的工艺，它是保证电池寿命的重要环节，化成时在负极表面形成一层钝化层，即固体电解质面膜(SEI膜)，SEI膜的好坏直接影响到电池的循环寿命、稳定性、自放电性、安全性等电化学性能。锂离子电池在化成过程中会产生气体，对于气体产生的机理，一般认为，化成时负极表面形成一层钝化层，即固体电质界面膜(SEI膜)。目前实际工艺为：电池注液后，室温静置24h，45℃静置24h，然后常温化成，化成后45℃静置24h，再二次补液，最后分容，目前化成工序生产周期长，设备使用率低，锂电池生产效率低，化成过程产气，电池鼓胀，反应界面较差，影响电池性能。因此，针对以上现状，迫切需要开发一种锂离子电池的化成工艺，以克服当前实际应用中的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池的化成工艺及锂离子电池，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种锂离子电池的化成工艺，包括以下步骤：S1、在锂离子电池外壳上留设注液口，在二氧化碳气氛下将含有烷基磺酸酯的电解液通过注液口注入，然后注入正极活性物质和负极活性物质，随后将注液口密封；S2、对锂离子电池进行挤压以提高锂电池内部极片、隔膜和电解液之间的接触面积，使正极活性物质、负极活性物质与电解液进行充分混合；S3、将锂离子电池放入密封的化成箱中，并将化成箱内压力置于负压环境中，随后将锂离子电池与化成电路连接对电池进行化成；S4、在0.05-0.1C充电电流范围内，以阶梯分段充电方式对锂离子电池进行充电，完成对锂离子电池的化成处理；S5、锂离子电池化成完成后，将化成箱置于保护性气体氛围中，打开化成箱，用掺铂铝塑复合膜对锂离子电池外壳进行封装。作为本专利技术进一步的方案：步骤S1中，所述正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、镍锰钴酸锂中的一种或多种。作为本专利技术进一步的方案：步骤S1中，所述负极活性物质为钛酸锂。作为本专利技术进一步的方案：步骤S2中，挤压工序为采用圆柱形的挤压辊沿平行于锂离子电池表面的方向进行滚动挤压。作为本专利技术进一步的方案：步骤S3中，负压环境的压强为-20KPa至-105KPa。作为本专利技术进一步的方案：步骤S4中，阶梯分段充电方式包括以下步骤：S41、先在0.05-0.06C的充电电流下充电1.5-2.5h，完成锂离子电池充电量的1-10％；S42、然后在0.06-0.08C下充电2-3.5h，完成锂离子电池充电量的10-25％；S43、最后在0.08-0.1C下充电6-12h，完成锂离子电池充电量的25-45％。作为本专利技术进一步的方案：步骤S4中，阶梯分段充电方式包括以下步骤：S41、先在0.05C的充电电流下充电2h，完成锂离子电池充电量的5％；S42、然后在0.07C下充电3h，完成锂离子电池充电量的20％；S43、最后在0.1C下充电8h，完成锂离子电池充电量的40％。作为本专利技术进一步的方案：步骤S5中，所述保护性气体为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气中的一种或多种。作为本专利技术进一步的方案：步骤S1和步骤S42结束后均采用超声振动，步骤S1的超声波振动频率高于步骤S42的超声波振动频率。一种锂离子电池，采用所述的锂离子电池的化成工艺制成。一种锂离子电池电解液，包括以下按重量份组成的原料：碳酸甲乙酯3-12份、碳酸丙烯酯2-8份、碳酸乙烯酯1-5份、二甲基碳酸酯2-4份、乙基丙基碳酸酯4-7份、烷基磺酸酯0.5份-1份、四氟硼酸锂5-12份、三正丁胺1-3份、三乙胺2-4份和亚磷酸三甲酯3-5份。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种新的锂离子电池化成工艺，可提高化成效果，缩短化成时间，大大降低了电池的生产周期，提升了设备使用率，提高了锂电池生产效率，并且化成后电池无黑斑、黑点，界面反应良好，电池界面明显改善，提升了电池倍率性能。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种锂离子电池的化成工艺，包括以下步骤：S1、在锂离子电池外壳上留设注液口，在二氧化碳气氛下将含有烷基磺酸酯的电解液通过注液口注入，然后注入正极活性物质和负极活性物质，随后将注液口密封；S2、对锂离子电池进行挤压以提高锂电池内部极片、隔膜和电解液之间的接触面积，使正极活性物质、负极活性物质与电解液进行充分混合；S3、将锂离子电池放入密封的化成箱中，并将化成箱内压力置于负压环境中，随后将锂离子电池与化成电路连接对电池进行化成；S4、在0.05-0.1C充电电流范围内，以阶梯分段充电方式对锂离子电池进行充电，完成对锂离子电池的化成处理；S5、锂离子电池化成完成后，将化成箱置于保护性气体氛围中，打开化成箱，用掺铂铝塑复合膜对锂离子电池外壳进行封装。具体的，本实施例步骤S1中，所述正极活性物质为钴酸锂。具体的，本实施例步骤S1中，所述负极活性物质为钛酸锂。具体的，本实施例步骤S2中，挤压工序为采用圆柱形的挤压辊沿平行于锂离子电池表面的方向进行滚动挤压。具体的，本实施例步骤S3中，负压环境的压强为-20KPa。具体的，本实施例步骤S4中，阶梯分段充电方式包括以下步骤：S41、先在0.05C的充电电流下充电1.5h，完成锂离子电池充电量的1％；S42、然后在0.06C下充电2h，完成锂离子电池充电量的10％；S43、最后在0.08C下充电6h，完成锂离子电池充电量的25％。具体的，本实施例步骤S5中，所述保护性气体为氮气。实施例2一种锂离子电池的化成工艺，包括以下步骤：S1、在锂离子电池外壳上留设注液口，在二氧化碳气氛下将含有烷基磺酸酯的电解液通过注液口注入，然后注入正极活性物质和负极活性物质，随后将注液口密封；S2、对锂离子电池进行挤压以提高锂电池内部极片、隔膜和电解液之间的接触面积，使正极活性物质、负极活性物质与电解液进行充分混合；S3、将锂离子电池放入密封的化成箱中，并将化成箱内压力置于负压环境中，随后将锂离子电池与化成电路连接对电池进行化成；S4、在0.05-0.1C充电电流范围内，以阶梯分段充电方式对锂离子电池进行充电，完成对锂离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池的化成工艺，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、在锂离子电池外壳上留设注液口，在二氧化碳气氛下将含有烷基磺酸酯的电解液通过注液口注入，然后注入正极活性物质和负极活性物质，随后将注液口密封；/nS2、对锂离子电池进行挤压以提高锂电池内部极片、隔膜和电解液之间的接触面积，使正极活性物质、负极活性物质与电解液进行充分混合；/nS3、将锂离子电池放入密封的化成箱中，并将化成箱内压力置于负压环境中，随后将锂离子电池与化成电路连接对电池进行化成；/nS4、在0.05-0.1C充电电流范围内，以阶梯分段充电方式对锂离子电池进行充电，完成对锂离子电池的化成处理；/nS5、锂离子电池化成完成后，将化成箱置于保护性气体氛围中，打开化成箱，用掺铂铝塑复合膜对锂离子电池外壳进行封装。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池的化成工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在锂离子电池外壳上留设注液口，在二氧化碳气氛下将含有烷基磺酸酯的电解液通过注液口注入，然后注入正极活性物质和负极活性物质，随后将注液口密封；
S2、对锂离子电池进行挤压以提高锂电池内部极片、隔膜和电解液之间的接触面积，使正极活性物质、负极活性物质与电解液进行充分混合；
S3、将锂离子电池放入密封的化成箱中，并将化成箱内压力置于负压环境中，随后将锂离子电池与化成电路连接对电池进行化成；
S4、在0.05-0.1C充电电流范围内，以阶梯分段充电方式对锂离子电池进行充电，完成对锂离子电池的化成处理；
S5、锂离子电池化成完成后，将化成箱置于保护性气体氛围中，打开化成箱，用掺铂铝塑复合膜对锂离子电池外壳进行封装。


2.根据权利要求1所述的锂离子电池的化成工艺，其特征在于，步骤S1中，所述正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、镍锰钴酸锂中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的锂离子电池的化成工艺，其特征在于，步骤S1中，所述负极活性物质为钛酸锂。


4.根据权利要求1所述的锂离子电池的化成工艺，其特征在于，步骤S1中，所述电解液包括以下按重量份组成的原料：碳酸甲乙酯3-12份、碳酸丙烯酯2-8份、碳酸乙烯酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙希罕，
申请(专利权)人：广东博龙能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44