[发明专利]一种锂离子动力电池注液化成方法及锂离子动力电池

说明书

技术领域

本发明属于锂离子动力电池领域，尤其涉及一种锂离子动力电池注液化成方法及锂离子动力电池。

背景技术

20世纪90年代以来，锂离子电池因其比能量高、寿命长、无记忆效应、自放电小、可快速充放电、环境友好等优点，已广泛应用于小型电器中，如手机、照相机、笔记本和电动工具等。经过碳包覆的磷酸铁锂材料，其电子导电性明显提高，同时具有价格低廉、热稳定性好和对环境无污染等优点，逐步应用于混合动力汽车和电动汽车电池的正极活性材料。

动力电池包在电池汽车中有很高的寿命使用要求，特别是在高温极端工况下的耐受能力要求锂离子电池具有优异的高温储存和高温循环性能。锂离子电池在首次充放电过程中，在锂离子开始嵌入石墨负极之前，有机电解液会在石墨负极表面发生还原反应，形成一层电子绝缘、离子可导的钝化层，即SEI膜。SEI膜的结构决定了嵌/脱锂和石墨负极/电解液界面反应动力学，直接影响电池的电化学性能，特别是电池在高温下储存和循环性能。

公开号为CN102376972A的中国专利申请公开了一种提高锂离子电池高温储存性能的方法，注液后的电池采用高温陈化和高温预充的方法，高温陈化能够加快电解液与电极材料浸润的速度，有效缩短陈化时间，而高温预充可有效减少预充后残留在电池壳体中的气体，提高电池性能。但此种方法在SEI膜的形成上并没有做出有效的改善，其电池在高温下的储存性能提升效果不明显。

公开号为CN1964125A的中国专利申请公开了一种锂离子电池的二次注液方法，此方法在电池首次化成后对电池二次注液，补充化成所消耗的电解液，使得电池容量最大化，提高循环性能。但此种方法只是简单地补充电池化成所消耗的电解液，未对SEI膜的形成上做出有效的改善，电池在循环性能上的提升效果不明显。                 

发明内容

本发明为解决现有的锂离子动力电池高温下储存和循环性能差的技术问题，提供一种高温下储存和循环性能好的锂离子动力电池注液化成方法及锂离子动力电池。

本发明提供了一种锂离子动力电池注液化成方法，该方法包括多次注入电解液及多次化成；所述电解液中包括成膜添加剂碳酸亚乙烯酯；所述第一次注入的电解液的含量比第二次注入的电解液的含量大，且第一次注入的电解液中的碳酸亚乙烯酯的含量比第二次注入的电解液中的碳酸亚乙烯酯的含量大。

本发明还提供了一种锂离子动力电池，该锂离子动力电池由本发明所述的注液化成方法制备得到。

本发明的注液化成方法，可以确保电解液中的成膜添加剂碳酸亚乙烯酯分步在负极表面成膜，形成的SEI膜分层，结构更加稳定；分次注如的电解液中的碳酸亚乙烯酯的含量逐步减少，大可以确保每次化成时都有足够的VC参与成膜；他们共同促进负极表面形成致密、稳定的SEI膜，从而使电池在高温下的储存和循环性能显著提高。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种锂离子动力电池注液化成方法，该方法包括多次注入电解液及多次化成；所述电解液中包括成膜添加剂碳酸亚乙烯酯；所述第一次注入的电解液的含量比第二次注入的电解液的含量大，且第一次注入的电解液中的碳酸亚乙烯酯的含量比第二次注入的电解液中的碳酸亚乙烯酯的含量大。

根据本发明所提供的锂离子动力电池注液化成方法，为了更好的形成致密的SEI膜，同时节约工序，优选地，该方法包括以下步骤：

S1、第一次注液化成：向锂离子动力电池中第一次注入电解液，然后第一次化成；以锂离子动力电池中电解液的总重量为基准，所述第一次注入的电解液的重量为60-65wt%；以加入的电解液中碳酸亚乙烯酯的总重量为基准，所述第一次注入的电解液中的碳酸亚乙烯酯的重量为30-35wt%； 

S2、二次注液化成：向步骤S1中得到的电池中第二次注入电解液，然后第二次化成；以锂离子动力电池中电解液的总重量为基准，所述第二次注入的电解液的重量为20-25wt%；以加入的电解液中碳酸亚乙烯酯的总重量为基准，所述第二次注入的电解液中的碳酸亚乙烯酯的重量为25-30wt%；

S3、三次注液化成：向步骤S2中得到的电池中第三次注入电解液，然后第三次化成；以锂离子动力电池中电解液的总重量为基准，所述第三次注入的电解液的重量为5-10wt%；以加入的电解液中碳酸亚乙烯酯的总重量为基准，所述第三次注入的电解液中的碳酸亚乙烯酯的重量为20-25wt%；