[发明专利]一种方形铝壳电池的化成方法

说明书

本发明涉及一种方形铝壳电池的化成方法，属于电池化成的技术领域。它包括电池化成预处理阶段、电池化成阶段和电池化成后处理阶段，先注液后高温静置，再依次经过高温负压恒流充电、高温负压恒功率充电、高温负压恒压充电和高温老化。本发明的一种方形铝壳电池的化成方法，采用多方式化成的方法，能够有效提高电芯化成时SEI膜的稳定性及致密性。

技术领域

本发明涉及一种方形铝壳电池的化成方法，属于电池化成的技术领域。

背景技术

随着2020年政策对电力市场交易的开放，中国储能市场将迅速崛起，同时促进一大批锂电池企业的成长。中国锂电池储能市场已经迎来了爆发契机。

储能是推动能源转型变革和能源互联网发展的重要支撑技术，有助于构建清洁低碳、安全高效的能源体系。2020年国家大力发展电力储能项目，利好政策频出。随着江苏、河南、湖南、青海、福建等电网侧百MW级电站相继建设、投运，电网侧储能已然成了储能产业的焦点。而锂电池作为电化学储能中最具优势的储能技术在电力储能上发展迅猛。电力储能电池由于其使用条件和使用工况的特殊性，所以对电池性能循环寿命也会要求较高。

目前阶段，方形铝壳电池是储能市场的主力军，而化成是电池电性能是否优良的关键要素，它关系到电芯SEI膜的形成与稳定。目前的化成方法不能良好与储能市场的应用端相互匹配，且由于储能应用端采用恒功率充放电，本身SEI膜的破坏与重组，造成了自身循环寿命的减少。

行业里的化成方式主要以恒流充电为主，分为三段式按照由小到大阶梯式充电，例如：电芯按照100Ah，首先以0.02C（2A）进行恒流充电，然后以0.1C（10A）进行恒流充电，最后以0.2C(20A)进行恒流充电，充完电后总荷电状态达到约30~50%SOC,这种方式形成的SEI膜稳定性不够且对储能市场应用端的针对性不强，在按照储能电池恒功率充放电的应用机制，在其充电初始，电流较大，内阻极化较大，放电结束时，电流较大，温升较高，其形成的SEI膜容易遭受不可逆破坏而造成循环寿命衰减严重，这也是为什么进行恒功率充放电比恒流恒压充放电循环寿命衰减加快的原因。

专利公开号为CN113285124A的中国专利公开了一种集校准化成分容于一体的锂电池自动生产系统，它包括：机架；上下料机构，所述上下料机构设置于机架一侧；多个热压治具，所述热压治具设置于机架上；多个冷压治具，所述冷压治具设置于机架上；行车机构，行车机构设置于上下料机构上；校准系统；多个充放电电源系统，生产时，部分热压治具设置成化成模式，部分热压治具设置成分容模式，行车机构完成锂离子电池在上下料机构、热压治具、冷压治具之间的搬运移栽工作。校准时，行车机构吊取校准系统移栽至待校准热压治具。该专利中相较于锂离子电池化成分容生产与校准独立开来的生产方式而言，可以在不停机的情况下进行校准，校准效率大大提升，降低了使用者的劳动强度。

但是，上述专利的一套充放电电源系统对应一套热压治具，充放电电源系统安装于化成分容机架内每一个热压治具下方，且明确限定充放电电源系统为现有机构，其形貌、结构，工作原理则可以参照普通充放电电源系统的工作原理，从而同样具备上述背景中的问题。

因此，为解决上述背景问题，研发一种方形铝壳电池的化成方法是社会所需的。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种方形铝壳电池的化成方法，它对化成阶段SEI膜的形成方式进行优化改善，使形成更加稳定可靠，提高电池性能及循环寿命。

本发明的目的是这样实现的：一种方形铝壳电池的化成方法，包括电池化成预处理阶段、电池化成阶段和电池化成后处理阶段；

所述电池化成预处理阶段包括以下步骤：

步骤一：将电池注入电解液后高温静置，使极片完全浸润；

所述电池化成阶段包括以下步骤：

步骤一：SEI成膜阶段，高温负压恒流充电；