[发明专利]一种软包锂电池及其化成方法

说明书

本发明涉及一种软包锂电池的化成方法，软包锂电池包括正极、负极和非水电解液，非水电解液包括溶剂、锂盐和添加剂，添加剂包括成膜添加剂和含硫化合物添加剂，化成方法为将软包锂电池在30~90℃下、0.5~2MPa的压力下，先在0.01~0.1C的化成电流下恒流充至2.5~3.5V，然后在0.1~1C的化成电流下恒流充至3.6~4.2V。本发明通过对电池体系和热压化成工艺的优化，使得锂离子电池负极表面形成稳定的固体电解质界面膜，从而增加锂离子电池的稳定性，进而提高电池的放电容量、循环性能和倍率性能；另一方面此工艺下可进行大电流化成，能大幅提高化成生产效率，节省生产成本。

技术领域

本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种软包锂电池及其化成方法。

背景技术

目前，随着电动汽车、各种便携式电子设备和无线移动通讯设备的快速发展和广泛应用，人们对于循环寿命长、能量密度高、工作电压高、无记忆效应且环保的锂离子电池需求日趋增大。锂离子电池在使用前，需经过化成步骤。锂离子电池的化成主要有两方面的作用，一方面，激活电池正、负极的活性物质，从而使得电池达到最佳的充放电状态。另一方面，在锂离子电池的化成过程中，有机电解液在电极表面，主要是负极表面发生还原和分解，形成致密的电子绝缘、锂离子能够导电的固体电解质界面膜，固体电解质界面膜称为SEI(SolidElectrolyte Interface)膜。由于锂离子的嵌入过程必然经由覆盖在碳负极上的SEI膜，SEI膜的均匀性及稳定性等特性对整个锂离子电池的电化学性能，例如电池容量、电池的法拉第效率、循环寿命、自放电性能、低温性能、稳定性及安全性等均有很大的影响，是决定锂离子电池性能好坏的重要原因之一。为了获得均匀性及稳定性较好的SEI膜，传统的化成工艺是采用小电流的化成工艺，此种化成工艺耗时较长，影响生产效率；而另一种方式就是高温大电流化成方式，但高温下电解液溶剂或添加剂不稳定，也会影响电解液在负极的成膜，进而影响锂离子电池的电化学性能。

如授权公告号为CN102347511B，授权公告日为2016-7-6的适应高低温环境的凝胶态聚合物锂离子电池及其制备方法，其正极极片活性材料为钴酸锂、锰酸锂、锰镍钴酸锂或磷酸铁锂，负极极片活性材料为石墨，高低温电解液是由电解质盐、有机溶剂及添加剂均匀混合配制而成，其化成工艺为：

1)搁置1分钟；

2)以0.02C恒流充电至2.5～3.4V，时间60分钟；

3)以0.2C恒流恒压充电至3.65～4.3V，截止电流为0.05C，时间390分钟；

4)搁置5分钟；

5)以0.2C恒流放电至2.5～3.0V，时间390分钟；

6)搁置5分钟；

7)以0.2C恒流恒压充电至3.3～3.9V，截止电流为0.05C，时间390分钟；

8)搁置30分钟。

该化成方法较为繁琐且耗费时间长，生产效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生产效率高且电池外观和电化学性能稳定的软包锂电池的化成方法。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种采用化成方法制得的软包锂电池。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的一个目的是提供一种软包锂电池的化成方法，所述的软包锂电池包括正极、负极和非水电解液，所述的非水电解液包括溶剂、锂盐和添加剂，所述的添加剂包括成膜添加剂和含硫化合物添加剂，所述的化成方法为将所述的软包锂电池在30～90℃下、0.5～2MPa的压力下，先在0.01～0.1C的化成电流下恒流充至2.5～3.5V，然后在0.1～1C的化成电流下恒流充至3.6～4.2V。