本发明专利技术涉及一种电池的化成方法，具体涉及一种以钛酸锂为负极的锂离子二次电池的开口化成方法，具体包括以下步骤：在以钛酸锂为负极的锂离子二次电池的化成温度下，所述充电过程包括大电流恒流充电至充电截止电压和恒压充电至截止电流，在负极材料表面形成固体电解质界面膜；其中，所述大电流为０．２Ｃ－３Ｃ；所述充电截止电压为１．８Ｖ－２．８Ｖ，截止电流≤０．０５Ｃ，锂离子二次电池的化成温度为１５℃－６０℃。本发明专利技术针对以钛酸锂为负极的锂离子二次的特性，在化成环节采用大电流充电，强制在钛酸锂负极表面形成ＳＥＩ膜，并将产生的气体抽去，从而避免了锂电池在日后的使用过程中因过电位而造成钛酸锂活性材料与电解质反应产生气胀问题，同时保证了电池的容量及循环性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电池的化成方法，具体涉及一种以钛酸锂为负极的锂离子二次电池的开口化成方法。
技术介绍
电池在使用前都必须进行化成，以便激活电池正负极的活性物质，从而使电池达 到充放电的最佳状态。锂离子二次电池的化成步骤是制造电池的重要阶段，化成关系到电 池的容量高低、循环寿命长短、安全性能等多方面的品质。化成是指对电池进行前面数次充 电的过程。现有的锂离子二次电池的化成主要有两种方式，密封化成和开口化成。密封化 成是在注完电解液后将注液孔密封，然后进行电池化成，在化成的过程中有乙烯、二乙烯、 氟化磷、氟化氢等气体产生，这些气体在电池内部积聚会造成电池膨胀，外壳发鼓、变形，甚 至会导致电池发生爆炸。为了克服这一问题，通常采用另一种方式进行化成，即在电池注 液孔未密封的情况下进行电池化成，待电池化成之后再密封，即开口化成。同时，在电池 的化成过程中。电解液和电解质在电池负极发生反应，在负极表面生成SEI膜(Surface Electrolyte Interface)，均匀和稳定的SEI膜对电池的各种电化学性能都是有利的。 以钛酸锂负极的锂离子二次电池不仅克服了常规化学电源的循环问题，可达到上 万次，同时也克服了大倍率放电问题，还克服了锂离子电池的安全问题；但是以钛酸锂为负 极的锂离子二次电池，由于钛酸锂的嵌锂电位高，在1伏以上，按照以往的化成方法，不会 在化成时产生SEI膜。然而，在实际使用过程中，容易产生过电位，使锂电池负极电位降到 IV以下，造成钛酸锂与电解质反应分解产生气体无处释放而造成气胀，进而影响电池的容 量及循环性。
技术实现思路
本专利技术目的是提供，促使负极表 面形成SEI膜，并化成过程中产生的气体抽去，避免锂电池在日后的使用过程中因过电位 而造成钛酸锂活性材料与电解质反应产生气胀问题。 为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种以钛酸锂为负极的锂离子二次电 池化成方法，包括在以钛酸锂为负极的锂离子二次电池的化成温度下，对电池进行恒流充 电和恒压充电化成操作，其特征在于，具体包括以下步骤所述充电过程包括大电流恒流充 电至充电截止电压和恒压充电至截止电流，在负极材料表面形成固体电解质界面膜(SEI 膜)； 其中，所述大电流为0. 2C-3C ;所述充电截止电压为l. 8V-2. 8V，截止电流 《0. 05C，锂离子二次电池的化成温度为15°C _60°C ; 上述技术方案中，所述充电截止电压由具体的正负极材料决定，本领域技术人员 可根据具体情况计算得到。 优选的技术方案中，所述锂离子二次电池的化成温度为20°C _50°C。3 优选的技术方案中，所述锂离子二次电池中的电解液含有成膜添加剂，有助于SEI 膜稳定的形成。 进一步的技术方案中，所述以钛酸锂为负极的锂离子二次电池化成方法包括以下 步骤在恒压充电至截止电流后，将电池内产生的气体抽去，并封口。 由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点 1.本专利技术针对以钛酸锂为负极的锂离子二次的特性，在化成环节采用大电流充 电，强制在钛酸锂负极表面形成SEI膜，并将产生的气体抽去，从而避免了锂电池在日后的 使用过程中因过电位而造成钛酸锂活性材料与电解质反应产生气胀问题，同时保证了电池 的容量及循环性。 2.本专利技术的化成方法简单且易于操作，具有良好的应用前景，例如应用为一种储 能电池。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述 实施例一 以锰酸锂为正极活性材料、钛酸锂为负极活性材料，将电解质LiPFe溶解于体积比 为1 : 1的碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(匿C)的混合溶液中形成电解液，电解液的浓度为 1摩尔/升，做成电池，将制得的电池在化成温度15t:的条件下，以0. 3C恒流充电至2. 7V， 再以恒压充电至截止电流，在负极材料表面形成固体电解质界面膜，之后抽真空封口，然后 进行循环测试。 实施例二 以锰酸锂为正极活性材料、钛酸锂为负极活性材料，将电解质LiPFe溶解于体积比 为1 : 1的碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(匿C)的混合溶液中形成电解液，电解液的浓度为 1摩尔/升，做成电池，将制得的电池在化成温度25t:的条件下，以0. 3C恒流充电至2. 7V， 再以恒压充电至截止电流，在负极材料表面形成固体电解质界面膜，之后抽真空封口，然后 进行循环测试。 实施例三 以锰酸锂为正极活性材料、钛酸锂为负极活性材料，将电解质LiPFe溶解于体积比 为1 : 1的碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(匿C)的混合溶液中形成电解液，电解液的浓度为 1摩尔/升，做成电池，将制得的电池在化成温度5(TC的条件下，以0. 3C恒流充电至2. 7V， 再以恒压充电至截止电流，在负极材料表面形成固体电解质界面膜，之后抽真空封口，然后 进行循环测试。 实施例四 以锰酸锂为正极活性材料、钛酸锂为负极活性材料，将电解质LiPFe溶解于体积比 为1 : 1的碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(匿C)的混合溶液中形成电解液，电解液的浓度为 1摩尔/升，做成电池，将制得的电池在化成温度6(TC的条件下，以0. 3C恒流充电至2. 7V， 再以恒压充电至截止电流，在负极材料表面形成固体电解质界面膜，之后抽真空封口，然后 进行循环测试。 实施例五4 以钴酸锂为正极活性材料、钛酸锂为负极活性材料，将电解质LiPFe溶解于体积比 为1 : 1的碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(匿C)的混合溶液中形成电解液，电解液的浓度 为1摩尔/升，做成电池，将制得的电池在化成温度15t:的条件下，以2C恒流充电至2. 7V， 再以恒压充电至截止电流，在负极材料表面形成固体电解质界面膜，之后抽真空封口，然后 进行循环测试。 实施例六 以钴酸锂为正极活性材料、钛酸锂为负极活性材料，将电解质LiPFe溶解于体积比 为1 : 1的碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(匿C)的混合溶液中形成电解液，电解液的浓度 为1摩尔/升，做成电池，将制得的电池在化成温度25t:的条件下，以2C恒流充电至2. 7V， 再以恒压充电至截止电流，在负极材料表面形成固体电解质界面膜，之后抽真空封口，然后 进行循环测试。 实施例七 以钴酸锂为正极活性材料、钛酸锂为负极活性材料，将电解质LiPFe溶解于体积比 为1 : 1的碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(匿C)的混合溶液中形成电解液，电解液的浓度 为1摩尔/升，做成电池，将制得的电池在化成温度5(TC的条件下，以2C恒流充电至2. 7V， 再以恒压充电至截止电流，在负极材料表面形成固体电解质界面膜，之后抽真空封口，然后 进行循环测试。 实施例八 以钴酸锂为正极活性材料、钛酸锂为负极活性材料，将电解质LiPFe溶解于体积比 为1 : 1的碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(匿C)的混合溶液中形成电解液，电解液的浓度 为1摩尔/升，做成电池，将制得的电池在化成温度6(TC的条件下，以2C恒流充电至2. 7V， 再以恒压充电至截止电流，在负极材料表面形成固体电解质界面膜，之后抽真空封口，然后 进行循环测试。 实施例九 以磷酸铁锂为正极活性材料、钛酸锂为负极活性材料，将电解质LiPFe溶解于体积 比为1 : 1的碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(匿C)的混合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以钛酸锂为负极的锂离子二次电池化成方法，包括在以钛酸锂为负极的锂离子二次电池的化成温度下，对电池进行恒流充电和恒压充电化成操作，其特征在于，具体包括以下步骤：所述充电过程包括大电流恒流充电至充电截止电压和恒压充电至截止电流，在负极材料表面形成固体电解质界面膜；其中，所述大电流为０．２Ｃ－３Ｃ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓东，
申请(专利权)人：苏州星恒电源有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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