[发明专利]一种锂电池的化成方法

说明书

本发明提供了一种锂电池的化成方法，所述锂电池的正极活性物质为金属元素掺杂的磷酸铁锂；所述锂电池的负极为金属锂；所述负极表面涂覆有导电金属颗粒，所述导电金属颗粒为纳米铝和纳米氧化铝的混合物；所述化成方法包括：向锂电池中注入电解液中，所述电解液中的添加剂为碳酸亚乙烯酯和四氟碳酸亚乙酯，恒流充电至第一预定电压，然后以第一预定电压恒压充电，再恒流充电至第二预定电压，然后以第二预定电压恒压充电，抽气，封口得到所述锂电池，所述锂电池能量密度高，能避免锂枝晶的产生，循环寿命好。

技术领域

本发明涉及一种锂电池的化成方法。

背景技术

磷酸铁锂锂电池由于其优异的循环寿命以及安全性能，是目前研究的重点，而磷酸铁锂本身的导电率较差，因此，研究热点集中于如何提高锂电池的倍率性能，LiFe_0.97Nb_0.02Mg_0.01PO₄具有较高的锂离子传导速率，循环容量和倍率性能均比较优异，在此基础上进一步提高锂电池的倍率性能也是研究的重点，本发明研究了化成方法和添加对该锂电池的影响。

发明内容

本发明提供了一种锂电池的化成方法，所述锂电池的正极活性物质为金属元素掺杂的磷酸铁锂；所述锂电池的负极为金属锂；所述负极表面涂覆有导电金属颗粒，所述导电金属颗粒为纳米铝和纳米氧化铝的混合物；所述化成方法包括：向锂电池中注入电解液中，所述电解液中的添加剂为碳酸亚乙烯酯和四氟碳酸亚乙酯，恒流充电至第一预定电压，然后以第一预定电压恒压充电，再恒流充电至第二预定电压，然后以第二预定电压恒压充电，抽气，封口得到所述锂电池，所述锂电池能量密度高，能避免锂枝晶的产生，循环寿命好。

具体的方案如下：

一种锂电池的化成方法，所述锂电池的正极活性物质为金属元素掺杂的磷酸铁锂；所述锂电池的负极为金属锂；所述负极表面涂覆有导电金属颗粒，所述导电金属颗粒为纳米铝和纳米氧化铝的混合物；所述化成方法包括：

1)向锂电池中注入电解液中，所述电解液中的添加剂为碳酸亚乙烯酯和四氟碳酸亚乙酯；

2)恒流充电至第一预定电压；

3)以第一预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；

4)恒流充电至第二预定电压；

5)以第二预定电压恒压充电，直至充电电流低于截止电流；

6)抽气，封口得到所述锂电池。

进一步的，其中所述电解液的有机溶剂为体积比2.5:1:1的碳酸乙烯酯，碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的混合溶剂，锂盐为1.0-1.2mol/L的六氟磷酸锂，碳酸亚乙烯酯的浓度为1-1.5体积％；和四氟碳酸亚乙酯的浓度为1.2-1.5％。

进一步的，所述第一预定电压＝V1+k1*碳酸亚乙烯酯的浓度，其中V1为3.42V，k1为14.6。

进一步的，所述第二预定电压＝第一预定电压+k2*四氟碳酸亚乙酯的浓度，k2为12.2。

进一步的，所述恒流充电的电流为0.05-0.5C，所述截止电流为0.01-0.02C。

进一步的，所述纳米铝颗粒和纳米氧化铝颗粒的质量比为8:2-9:1，其中纳米铝颗粒和纳米氧化铝颗粒的平均粒径独立的为50-100纳米。

进一步的，所述金属元素掺杂的磷酸铁锂为LiFe0.97Nb0.02Mg0.01PO4。

进一步的，一种锂电池，其特征在于采用所述的方法得到的。

本发明具有如下有益效果：