[发明专利]一种硬碳负极材料锂离子电池的化成方法

说明书

本发明提供了一种硬碳负极材料锂离子电池的化成方法，属于电池化成技术领域。本发明的化成方法为对注液陈化好的电池进行化成处理；所述化成处理的过程包括：充电至设计嵌锂克容量‑放电过程N次，直至放电深度达到100％目标放电深度；所述设计嵌锂克容量为350～700mAh/g，所述目标放电深度为设计嵌锂克容量的100％；首次放电的深度为目标放电深度的10～90％，第N次放电的深度相比第N‑1次放电的深度增加1～20％目标放电深度；N≥2，N为整数。本发明通过对目标放电深度和每次放电深度的控制，消除循环过程中不可逆锂，提高硬碳负极材料的嵌锂平台，降低析锂风险，提高了硬碳负极材料锂离子电池的循环稳定性。

技术领域

本发明涉及电池化成技术领域，尤其涉及一种硬碳负极材料锂离子电池的化成方法。

背景技术

软包型锂离子电池因其重量轻、体积小、比能量和安全性高等优点，被广泛应用于储能、航天、交通动力、3C等领域。

因硅碳类负极材料在充放电循环过程中体积膨胀大，使用过程有一定的局限性。硬碳材料是一种用于锂离子二次电池的负极材料，硬碳材料是有望在石墨和硅碳类负极材料产业化过程中的替代材料。利用硬碳材料的微孔储锂技术，硬碳材料可以发挥到500mAh/g到1000mAh/g的克容。但根据硬碳材料的容量发挥，微孔储锂可能会使得负极材料在嵌锂过程中电位低于0V，在动力学上有析锂风险，充电过程存在安全隐患；同时，影响硬碳负极材料锂离子电池循环稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硬碳负极材料锂离子电池的化成方法。利用本发明的化成方法能够提高硬碳材料负极材料的嵌锂平台，降低充电过程中的析锂风险，提高硬碳材料负极材料的应用安全性；而且提高硬碳负极材料锂离子电池的循环稳定性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种硬碳负极材料锂离子电池的化成方法，对注液陈化好的电池施加压力后进行化成处理；

所述化成处理包括：循环充电至设计嵌锂克容量-放电过程N次，直至放电深度达到目标放电深度；

所述设计嵌锂克容量为350～700mAh/g，所述目标放电深度为设计嵌锂克容量的100％；首次放电的放电深度为目标放电深度的10～90％，第N次放电的放电深度比第N-1次放电的放电深度增加1～20％目标放电深度；

N≥2，N为整数。

优选地，所述充电和放电的倍率独立地为0.05～0.5C。

优选地，所述充电和放电的倍率独立地为0.1～0.33C。

优选地，所述设计嵌锂克容量为450～550mAh/g。

优选地，所述首次放电的放电深度为目标放电深度的40～60％。

优选地，所述施加压力为0.1～3MPa。

优选地，所述施加压力为0.3～2MPa。

优选地，所述化成处理的温度为室温。