[发明专利]铁锂电池及其化成老化分容工艺

说明书

一种铁锂电池及其化成老化分容工艺，属于锂电池制造技术领域。该铁锂电池化成老化分容工艺首先热压正负极片与隔膜得到电芯，热压的同时进行低倍率活化，然后对电芯进行一次老化，完成一次老化后再进行循环活化，之后进行二次老化，二次老化后对电芯抽真空排气、整形封口，最后分容得到电池。本发明能够大幅提升电芯的循环使用寿命以及电芯的安全性、稳定性，降低电芯在使用过程中的鼓胀程度。

技术领域

本发明涉及的是一种锂电池制造领域的技术，具体是一种铁锂电池及其化成老化分容工艺。

背景技术

在液态锂离子电池首次充放电过程中，电极材料与电解液在固液相界面上发生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的钝化膜层。该钝化膜层能有效地阻止溶剂分子的通过，但Li⁺却可以自由地嵌入和脱出，具有固体电解质的特征，因此这层钝化膜层被称为“固体电解质界面膜(SEI膜)”。但是目前锂电池制造工艺中形成的SEI膜尚未达到理想的状态。

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明由此而来。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种铁锂电池及其化成老化分容工艺，能够大幅提升电芯的循环使用寿命以及电芯的安全性、稳定性，降低电芯在使用过程中的鼓胀程度。

本发明涉及一种铁锂电池化成老化分容工艺，首先热压正负极片与隔膜得到电芯，热压的同时进行低倍率活化，然后对电芯进行一次老化，完成一次老化后再进行循环活化，之后进行二次老化，二次老化后对电芯抽真空排气、整形封口，最后分容得到电池。

优选地，所述热压在0.5-3kN压力及30-55℃加热条件下进行。

优选地，所述低倍率活化为在热压条件下以0.01-0.2C倍率恒流充电1-10h，低倍率活化后静置。进一步优选地，静置0.5h。

优选地，所述一次老化为在40-55℃下老化12-72h。

优选地，所述循环活化过程如下：以0.2-1C恒流恒压充电，至截止电压为3.45-3.6V，截止电流为0.01-0.05C，静置1-10min后再以0.2-1C恒流放电，至截止电压2.0-2.8V，再静置1-10min；重复上述操作2-5次。

优选地，所述二次老化为在40-55℃下老化12-72h。

优选地，所述分容过程如下：以0.2-1C恒流恒压充电，至截止电压为3.65V，截止电流为0.02C，静置5min后以0.2-1C恒流放电，至截止电压为2.5V，再静置5min；重复充放电步骤1次，完成分容。

本发明涉及一种铁锂电池，采用上述工艺制成。

技术效果

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

1)低倍率活化过程中，低的活化电流加上一定的压力能促进生成铁锂电芯界面SEI膜的均匀致密性，在电芯充放后期，能有效降低负极界面与电解液反应，从而提升电芯的稳定性，安全性和循环使用性能；

2)制备得到的电池中SEI膜在微观层面更加致密、均匀，在宏观层面更加完整、稳定，正负极活性颗粒物与电解液的浸润效果更加充分，界面反应效果更好；

3)制备得到的电池具有更好的循环性能以及安全稳定性；具体地，一方面电芯常温循环寿命在原来的基础上提升1000-1500次，达到3700-3800次，另一方面电芯在循环过程中的膨胀率约为4％-6％，远低于现有工艺11％-14％的膨胀率。

附图说明

图1为实施例1中50Ah电芯常温1C充放电循环容量保持率曲线图。

具体实施方式