[发明专利]钛酸锂电池的化成方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池制造领域，特别是涉及一种钛酸锂电池的化成方法。

背景技术

目前，锂离子电池负极材料多为嵌锂碳材料，但嵌锂后碳电极电位与金属锂电位接近，在电池充电时碳电极表面容易析出金属锂，从而与电解液发生反应产生可燃性气体，产生很大的安全隐患，因此采用安全可靠的新型负极材料成为锂离子电池发展的关键。以钛酸锂为负极材料制备的锂离子电池因其循环寿命长，倍率性能好、快充性能好及安全性好等优点引起了研究者们的广泛的关注，已成为目前关注的热点。

在钛酸锂电池实际研究中，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，不会在化成时产生电解质膜。在实际使用中，由于钛酸锂易吸水，在一定条件下钛酸锂、电解质等与水发生反应产生气体，出现胀气问题，进而影电池的容量及循环性能。

目前研究者们大多采用在电解质溶液中添加某些添加剂或添加吸气材料以改善钛酸锂胀气问题，虽有一定作用，但因其添加剂等对纯度有很高的要求，同时可能会带来能量密度降低及分散不均匀等问题，不利于在产业化中的实际应用。

发明内容

针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种钛酸锂电池的化成方法，减少电池内的水分，减少胀气，能够保证容量，有效地改善钛酸锂电池的循环性能。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种钛酸锂电池的化成方法，包括以下步骤：

S1、在第一预设温度T1下，将电池搁置第一预设时间t1后，对电池以第一预设电流I1恒流充电至第一截止电压U1，并以所述第一截止电压U1恒压充电第二预设时间t2；

S2、在第一预设温度T1下，将电池搁置第三预设时间t3后，对所述电池以第二预设电流I2恒流放电至第二截止电压U2，并以所述第二截止电压U2恒压放电第四预设时间t4；

S3、在第二预设温度T2下，将所述电池老化第六预设时间t6，然后减压抽气；以及

S4、重复执行预设次数的步骤S1-S3，然后对所述电池的注液口做密封处理。

在其中一个实施例中，所述T1为60～120℃。

在其中一个实施例中，所述t1为5min～2h，所述t3为5min～1h。

在其中一个实施例中，所述I1为0.2～2C，所述U1为2.6～3.0V。

在其中一个实施例中，所述t2为2h～4h。

在其中一个实施例中，所述I2为0.2～3C，所述U1为1.4～1.8V。

在其中一个实施例中，步骤S2中，所述t4为2h～4h。

在其中一个实施例中，所述T2为30～100℃，所述t6为4～48h。

在其中一个实施例中，所述的预设次数为2-6次。

在其中一个实施例中，所述的钛酸锂电池的化成方法包括以下步骤：

S1a、在第一预设温度T1下，将电池搁置第一预设时间t1后，对电池以第一预设电流I1a恒流充电至第一截止电压U1a，并以所述第一截止电压U1a恒压充电第二预设时间t2a；

S2a、在第一预设温度T1下，将电池搁置第三预设时间t3后，对所述电池以第二预设电流I2a恒流放电至第二截止电压U2a，并以所述第二截止电压U2a恒压放电第四预设时间t4a；

S3a、在第二预设温度T2下，将所述电池老化第六预设时间t6a，然后减压抽气；

S4a、重复执行预设次数的步骤S1a-S3a；

S1b、在第一预设温度T1下，将电池搁置第一预设时间t1后，对所述电池以第一预设电流I1b恒流充电至第一截止电压U1b，并以所述第一截止电压U1b恒压充电第二预设时间t2b，其中，所述I1b＞所述I1a；

S2b、在第一预设温度T1下，将电池搁置第三预设时间t3后，对所述电池以第二预设电流I2b恒流放电至第二截止电压U2b，并以所述第二截止电压U2b恒压放电第四预设时间t4b，其中，所述I2b＞所述I2a；

S3b、在第二预设温度T2下，将所述电池老化第六预设时间t6b，然后减压抽气；

S4b、重复执行预设次数的步骤S1b-S3b，然后对所述电池的注液口做密封处理。

与现有技术相比，本发明的钛酸锂电池的化成方法，在化成阶段将对电池恒流恒压充电，恒流恒压放电，高温老化，减压抽气，多次循环，使得电池内的水分充分消耗，生成气体排出电池外部，可保证电池容量，改善钛酸锂电池的循环性能。

本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明