一种锂离子电池的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种锂离子电池的制备方法，所述锂离子电池的正极活性物质为LiMn

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池的制备方法
本专利技术涉及一种锂离子电池的制备方法。
技术介绍
高锰含量的三元电极材料具有较低的成本，以及较好的安全性能，作为锂离子电池组用成组电池是首选电池材料之一，但是该电池材料由于成组单体电池的性能差异，会导致电池组中单体电池衰减而导致电池组性能受损，因此，本专利技术提供了一种锂离子电池的制备方法，本专利技术的方法制备得到的锂离子电池，具有良好的循环保持性能以及高倍率循环性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种锂离子电池的制备方法，所述锂离子电池的正极活性物质为LiMn0.65Co0.25Ni0.1O2，负极活性物质为碳材料，所述制备方法包括，将组装后的电池注入第一电解液，所述第一电解液中含有70-80ppm(质量)的碳酸锂，采用预定电流恒流充电至第一预定电压，将电池温度降至3-5摄氏度，以第一预定电压充电预定时间，测量充电电流；若充电电流高于预定值，先进行预化成工艺然后进行化成工艺；若否，则直接进行化成工艺；本专利技术的方法制备得到的锂离子电池，具有良好的循环保持性能以及高倍率循环性能。具体的方案如下：一种锂离子电池的制备方法，所述锂离子电池的正极活性物质为LiMn0.65Co0.25Ni0.1O2，负极活性物质为碳材料，所述制备方法包括：1)将组装后的电池注入第一电解液，所述第一电解液中含有70-80ppm(质量)的碳酸钠；2)采用预定电流恒流充电至第一预定电压，所述第一的预定电压为3.4-3.5V；3)将电池温度降至3-5摄氏度，以第一预定电压恒压充电预定时间，测量充电电流；4)若充电电流高于预定值，先进行预化成工艺然后进行化成工艺；若否，则直接进行化成工艺；所述预化成工艺包括：1)恒流放电至第二预定电压；所述第二预定电压为2.76-2.78V；2)在第二预定电压和第三预定电压之间恒流充放电循环若干次，所述第三预定电压为2.73-2.74V；3)恒流充电至第一预定电压；4)将电池温度降至3-5摄氏度，以第一预定电压恒压充电预定时间，测量充电电流；5)若充电电流高于预定值，进行步骤6；若否，进行化成工艺；6)恒流放电至第二预定电压；7)在第二预定电压和第四预定电压之间恒流充放电循环若干次，所述第三预定电压为2.70-2.72V；8)恒流充电至第一预定电压；9)第一预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；所述化成工艺包括：1)注入第二电解液，所述第二电解液中含有体积比1:1.35的氟代碳酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯；2)恒流放电至放电截止电压；3)恒流充电至充电截止电压；4)以充电截止电压恒压充电，直至电流低于截止电流；5)在充电截止电压和放电截止电压之间恒流充电若干次；6)封口，得到所述锂离子电池。进一步的，所述以第一预定电压充电的预定时间为10-15min。进一步的，所述充电电流高于预定值中的预定值为0.01-0.02C。进一步的，所述第一电解液占总电解液体积的78-80％，其中的有机溶剂为体积比1:1:2的碳酸二甲酯，碳酸甲乙酯和碳酸乙烯酯的混合溶剂，电解液盐为1.2mol/L的六氟磷酸锂，所述第一电解液中含有70-80ppm(质量)的碳酸钠。进一步的，所述第二电解液中的有机溶剂为体积比1:1:2的碳酸二甲酯，碳酸甲乙酯和碳酸乙烯酯的混合溶剂，电解液盐为1.0mol/L的六氟磷酸锂，含有6-8体积％的氟代碳酸乙烯酯和8.1-10.8体积％的碳酸亚乙烯酯。进一步的，所述放电截止电压为2.75V；所述充电截止电压为4.25V。进一步的，所述截止电流为0.01C。本专利技术具有如下有益效果：1)、针对特定的材料LiMn0.65Co0.25Ni0.1O2，该材料在充电过程中由于锂离子的嵌入和脱嵌速度差异，会导致电池的极化现象较为明显，针对电池极化现象，在第一电解液中添加微量的碳酸钠，钠离子参与SEI膜的形成，以及在嵌入脱嵌正极材料的时候，会有部分钠离子嵌入，由于钠离子半径大于锂离子半径，有利于降低正极的锂离子扩散电阻，消除极化现象。2)、恒流充电至第一预定电压，在低温下，以第一预定电压恒压充电，低温条件会使电解液粘度增大，阻值增大，导致电极极化现象更加明显，恒压充电预定时间后，测量充电电流，当充电电流较大时，证明电极极化现象明显，电极电压差较大，此时进行预化成工艺，在低于放电截止电压的电压范围内充放电循环，使正极活性材料充分嵌入锂离子和钠离子，从而降低正极电阻。3)、针对电极极化的情况不同，在预化成工艺中，还对预化成效果进行测量判断，从而针对不同的电池进行不同程度的预化成工艺。4)、特定体积比的氟代碳酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯，能够提高电池的大电流稳定性，碳酸亚乙烯酯在化成过程中容易产气，添加氟代碳酸乙烯酯能够缓解碳酸亚乙烯酯产气的情况，机理尚不明确，但是实验数据表明，添加了氟代碳酸乙烯酯后，电池的循环性能提高明显。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锂离子电池的正极活性物质为LiMn0.65Co0.25Ni0.1O2，负极活性物质为天然石墨。实施例11)将组装后的电池注入第一电解液，所述第一电解液占总电解液体积的78％，其中的有机溶剂为体积比1:1:2的碳酸二甲酯，碳酸甲乙酯和碳酸乙烯酯的混合溶剂，电解液盐为1.2mol/L的六氟磷酸锂，所述第一电解液中含有70ppm(质量)的碳酸钠；2)采用预定电流恒流充电至第一预定电压，所述第一的预定电压为3.4V；3)将电池温度降至3摄氏度，以第一预定电压恒压充电10min，测量充电电流；4)若充电电流高于0.01C，先进行预化成工艺然后进行化成工艺；若否，则直接进行化成工艺；所述预化成工艺包括：1)恒流放电至第二预定电压；所述第二预定电压为2.76V；2)在第二预定电压和第三预定电压之间恒流充放电循环3次，所述第三预定电压为2.73V；3)恒流充电至第一预定电压；4)将电池温度降至3摄氏度，以第一预定电压恒压充电预定时间，测量充电电流；5)若充电电流高于预定值，进行步骤6；若否，进行化成工艺；6)恒流放电至第二预定电压；7)在第二预定电压和第四预定电压之间恒流充放电循环3次，所述第三预定电压为2.70V；8)恒流充电至第一预定电压；9)第一预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流0.01C；所述化成工艺包括：1)注入第二电解液，所述第二电解液中的有机溶剂为体积比1:1:2的碳酸二甲酯，碳酸甲乙酯和碳酸乙烯酯的混合溶剂，电解液盐为1.0mol/L的六氟磷酸锂，含有6体积％的氟代碳酸乙烯酯和8.1体积％的碳酸亚乙烯酯；2)恒流放电至放电截止电压2.75V；3)恒流充电至充电截止电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池的制备方法，所述锂离子电池的正极活性物质为LiMn

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池的制备方法，所述锂离子电池的正极活性物质为LiMn0.65Co0.25Ni0.1O2，负极活性物质为碳材料，所述制备方法包括：
1)将组装后的电池注入第一电解液，所述第一电解液中含有70-80ppm(质量)的碳酸钠；
2)采用预定电流恒流充电至第一预定电压，所述第一的预定电压为3.4-3.5V；
3)将电池温度降至3-5摄氏度，以第一预定电压恒压充电预定时间，测量充电电流；
4)若充电电流高于预定值，先进行预化成工艺然后进行化成工艺；若否，则直接进行化成工艺；
所述预化成工艺包括：
1)恒流放电至第二预定电压，所述第二预定电压为2.76-2.78V；
2)在第二预定电压和第三预定电压之间恒流充放电循环若干次，所述第三预定电压为2.73-2.74V；
3)恒流充电至第一预定电压；
4)将电池温度降至3-5摄氏度，以第一预定电压恒压充电预定时间，测量充电电流；
5)若充电电流高于预定值，进行步骤6；若否，进行化成工艺；
6)恒流放电至第二预定电压；
7)在第二预定电压和第四预定电压之间恒流充放电循环若干次，所述第三预定电压为2.70-2.72V；
8)恒流充电至第一预定电压；
9)第一预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；
所述化成工艺包括：
1)注入第二电解液，所述第二电解液中含有...

【专利技术属性】
技术研发人员：金妍，
申请(专利权)人：苏州精诚智造智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32