專利名稱：一種鋰離子二次電池的化成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電池的化成方法，具體地說，本發(fā)明是關(guān)于一種鋰離子二次電池的化成方法。
背景技術(shù)：
鋰離子二次充電電池的化成步驟是制造電池的重要階段，化成關(guān)系到電池的容量高低、循環(huán)壽命長短、安全性能等多方面的品質(zhì)?；墒侵笇?duì)電池進(jìn)行首次充電的過程?，F(xiàn)有的鋰離子二次電池的化成主要有兩種方式，密封化成和開口化成。密封化成是在注完電解液后將注液孔密封，然后進(jìn)行電池化成，在進(jìn)行化成的過程中會(huì)產(chǎn)生氟化氫、一氧化碳、二氧化碳等氣體，這些氣體在電池內(nèi)部積聚會(huì)造成電池膨脹，外殼發(fā)鼓、變形，甚至?xí)?dǎo)致電池發(fā)生爆炸。為了克服這一問題，通常采用另一種方式進(jìn)行化成，即在電池注液孔未密封的情況下進(jìn)行電池化成，待電池化成之后再密封，即開口化成。但是開口化成也會(huì)帶來一些問題，如，化成時(shí)產(chǎn)生的氣體會(huì)在排放過程中夾帶電解液外溢，既損失電解液，又影響電池外殼的美觀。
在電池的化成過程中，電解液和電解質(zhì)在電池負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，在負(fù)極表面生成SEI膜(Surface Electrolyte Interface)，柔性的SEI膜能很好地適應(yīng)鋰離子的嵌入和脫出引起的體積改變，因此形成柔性的SEI膜對(duì)電池的各種電化學(xué)性能都是有利的。采用現(xiàn)有的方法對(duì)電池進(jìn)行開口化成的時(shí)候，通常采用小電流進(jìn)行長達(dá)幾十個(gè)小時(shí)的充電，以期望獲得理想的SEI膜，保證電池性能的穩(wěn)定性。但是，由于化成時(shí)間漫長，且在化成過程中，電解液和電解質(zhì)的反應(yīng)非常復(fù)雜，因此是否能夠在負(fù)極形成柔性的SEI膜是很難控制的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有對(duì)鋰離子電池進(jìn)行化成的時(shí)間長、對(duì)理想SEI膜的形成不容易控制而導(dǎo)致電池的循環(huán)性能不理想的缺陷，而提供一種快速、容易得到柔性SEI膜且使電池具有良好循環(huán)性能的鋰離子二次電池的化成方法。
在鋰離子電池的化成階段，電解液和電解質(zhì)在負(fù)極會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)電解液的反應(yīng)EC(碳酸乙烯酯)2(CH2O)2CO+2e-+2Li+→Li2CO3+CH2＝CH2↑PC(碳酸丙稀酯)CH3CHOCO2CH2+2e-+2Li+→Li2CO3+CH3CHCH2↑電解液中的鹽如，LiPF6具有較高的反應(yīng)性。
如，鹽的分解反應(yīng)LiPF6→LiF+PF5↑鹽的電化學(xué)反應(yīng)LiPF6+ne-+nLi+→LiF+LixPFyPF5+2xLi++2xe-→LiPF5-x+xLiF鹽與不純物的反應(yīng)H2O+LiPF6→LiF+POF3+2HF↑POF3+2xLi+2xe-→LixPF3-xO+xLiF上述反應(yīng)為在鋰離子電池化成過程中電解液和電解質(zhì)在負(fù)極發(fā)生的還原反應(yīng)，從上述反應(yīng)可以看出，在反應(yīng)過程中有乙烯、二乙烯、氟化磷、氟化氫等氣體產(chǎn)生，如果不加抑制就會(huì)導(dǎo)致氣體夾帶電解液的溢出，損失電解液，而影響電池性能，還會(huì)對(duì)電池外殼的美觀造成破壞。再者，鋰鹽發(fā)生分解反應(yīng)后，或者在與水或其它雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，也會(huì)產(chǎn)生氣體如氟化氫，此外，產(chǎn)物中還包括多種無機(jī)鋰鹽。這些生成的無機(jī)鋰鹽質(zhì)脆，易破裂，因此，如果在負(fù)極生成的SEI膜的表面存在過多無機(jī)鋰鹽，就會(huì)形成較厚的SEI膜，這樣的SEI膜不能很好的適應(yīng)鋰離子的嵌入與脫出引起的體積改變，必然會(huì)引起膜的裂開，因此，副反應(yīng)加劇，使SEI膜不斷增厚，導(dǎo)致電池的循環(huán)性能下降。為了獲得理想的SEI膜，采用小電流長時(shí)間的緩慢充電，雖然能夠減慢氣體的生成速度，但是，在電池的化成過程中，除了上述主要反應(yīng)外，還會(huì)伴隨有其它的復(fù)雜反應(yīng)，因此，就不可避免的會(huì)加劇副反應(yīng)的發(fā)生，在很大程度上影響柔性SEI膜的形成，因此，對(duì)柔性SEI膜的形成不容易控制，不容易得到理想的SEI膜，從而導(dǎo)致電池的循環(huán)性能不理想。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果在一定壓力下對(duì)電池進(jìn)行化成，則可抑制負(fù)極的還原反應(yīng)，使負(fù)極的還原分解反應(yīng)速度放慢，有效抑制氣體的產(chǎn)生。特別能夠?qū)︿圎}，如LiPF6的分解反應(yīng)起到抑制作用，能夠抑制過多無機(jī)鋰鹽的生成，有利于在負(fù)極表面生成柔性的SEI膜，而柔性SEI膜可以很好的適應(yīng)鋰離子的嵌入與脫出引起的體積改變，因此能夠更好的保證鋰離子電池的良好性能。此外，加壓也利于電解液中的添加劑，如VC(碳酸亞乙烯脂)的聚合而進(jìn)一步有助于形成柔性SEI膜。
本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池的化成方法，該方法包括對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，其中，所述開口化成的壓力為大于0.1兆帕且不大于1兆帕。
由于本發(fā)明提供的方法中所述鋰離子電池是在一定的壓力下進(jìn)行開口化成，因此，該方法能有效抑制化成過程中氣體的產(chǎn)生，解決了氣體夾帶電解液溢出的問題，并能夠抑制鋰鹽的分解，有利于生成烷基碳酸鋰等有機(jī)鋰鹽，從而能夠加速在負(fù)極上獲得理想的柔性SEI膜，因而化成時(shí)間大大縮短，且柔性SEI膜的形成保證了鋰離子電池的良好的循環(huán)性能，延長了鋰離子電池的壽命。


圖1為按照本發(fā)明提供的方法對(duì)電池進(jìn)行化成后負(fù)極表面生成的SEI膜；圖2為采用現(xiàn)有方法對(duì)電池進(jìn)行化成后負(fù)極表面生成的SEI膜；圖3為按照本發(fā)明提供的化成方法得到的SEI膜C1s能級(jí)的XPS譜圖；圖4為采用現(xiàn)有化成方法得到的SEI膜C1s能級(jí)的XPS譜圖。
具體實(shí)施例方式
按照本發(fā)明，所述鋰離子電池的化成是在大于0.1兆帕且不大于1兆帕的壓力下，優(yōu)選在0.2-0.6兆帕的壓力下進(jìn)行。
所述壓力由氣體產(chǎn)生，所述氣體可以為不與電解液和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的氣體。例如，所述氣體可以選自氮?dú)?、元素周期表零族氣體、氣體烷烴、氣體烯烴、二氧化碳中的一種或幾種。所述元素周期表零族氣體可以是氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣中的一種或幾種。所述氣體烷烴可以是甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷中的一種或幾種。所述氣體烯烴可以是乙烯、二乙烯、丙烯、丁烯、戊烯中的一種或幾種。
優(yōu)選情況下，所述化成是在密閉容器中進(jìn)行的，所述密閉容器可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種密封容器，如剛性密封罐或柔性密封罐。所述剛性密封罐包括用各種金屬、合金制成的能夠耐至少0.1-1兆帕壓力的密封罐；所述柔性密封罐包括用塑膠等材料制成的能夠耐至少0.1-1兆帕壓力的密封罐。
按照本發(fā)明提供的方法，在將放置有鋰離子電池的密封容器內(nèi)充入氣體進(jìn)行加壓后，便可以對(duì)電池進(jìn)行開口化成。優(yōu)選情況下，先將氣體充入密閉容器，然后放氣到常壓，反復(fù)2-3次后再充入氣體進(jìn)行加壓，以排空密閉容器中的空氣。待化成結(jié)束后，將密閉容器中的氣體排空，恢復(fù)常壓。所述排空氣體的時(shí)間沒有特別限制，通常為10-30分鐘。
所述對(duì)電池進(jìn)行開口化成的設(shè)備為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，一般來說，在向密封有極芯的電池殼體內(nèi)注入電解液液之后，不密封注液孔，然后將電池放置在充電裝置的卡具上，充電裝置的正極卡具對(duì)應(yīng)鋰離子電池的正極，充電裝置的負(fù)極卡具對(duì)應(yīng)鋰離子電池的負(fù)極，設(shè)置好充電電流后對(duì)電池進(jìn)行化成，化成完成后密封注液孔。
所述對(duì)電池進(jìn)行開口化成的其它條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，如，所述化成的電流為30-200毫安，所述化成的恒壓電壓為3.0-4.2伏。
所述化成的時(shí)間為從開始對(duì)電池進(jìn)行充電到停止充電密封注液孔之前為止。按照本發(fā)明提供的方法，在化成條件不變的情況下，與采用現(xiàn)有化成方法相比，本發(fā)明提供的化成時(shí)間大大縮短，僅需要現(xiàn)有化成時(shí)間的二分之一至三分之二即可完成，一般為3-9小時(shí)，優(yōu)選為4-6小時(shí)。
本發(fā)明提供的方法可以應(yīng)用于本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種鋰離子二次充電電池，如型號(hào)為LP063450A、LP053048A1等各種方形電池及LC18650等各種圓形電池。
下面將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地具體說明。
實(shí)施例1該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于能夠耐1.5兆帕壓力的不銹鋼剛性密封罐內(nèi)，在1分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充氬氣至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充氬氣至罐內(nèi)的氣壓為0.2兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在34毫安電流下充電2小時(shí)，再在67毫安電流下充電3小時(shí)后停止充電。10分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
實(shí)施例2該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于與實(shí)施例1相同的剛性密封罐內(nèi)，在1分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充乙烯氣至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充乙烯氣至罐內(nèi)氣壓為0.2兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在34毫安電流下充電2小時(shí)，再在67毫安電流下充電3小時(shí)后停止充電。10分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
實(shí)施例3該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于與實(shí)施例1相同的剛性密封罐內(nèi)，在5分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充丙烯氣至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充丙烯氣至罐內(nèi)氣壓為0.2兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在34毫安充電電流下充電2.5小時(shí)，再在67毫安電流下充電4小時(shí)后停止充電。10分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
實(shí)施例4該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于與實(shí)施例1相同的剛性密封罐內(nèi)，在1分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充氮?dú)庵凉迌?nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充氮?dú)庵凉迌?nèi)氣壓為0.2兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在34毫安電流下充電2小時(shí)，再在67毫安電流下充電3小時(shí)后停止充電。10分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
實(shí)施例5該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于與實(shí)施例1相同的剛性密封罐內(nèi)，在1分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充乙烯氣至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充乙烯氣至罐內(nèi)氣壓為0.3兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在50毫安電流下充電2小時(shí)，再在90毫安電流下充電3小時(shí)后停止充電。15分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
實(shí)施例6該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于與實(shí)施例1相同的剛性密封罐內(nèi)，在1分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充甲烷氣至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充甲烷氣至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在30毫安電流下充電2小時(shí)，再在100毫安電流下充電3小時(shí)后停止充電。10分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
實(shí)施例7該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于能夠耐1.5兆帕壓力的聚丙烯塑料柔性密封罐內(nèi)，在1分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充氖氣至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充氦氣至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在35毫安電流下充電2.5小時(shí)，再在70毫安電流下充電4小時(shí)后停止充電。10分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
實(shí)施例8該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于與實(shí)施例7相同的柔性耐壓密封罐內(nèi)，在1分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充氬氣至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充氬氣至罐內(nèi)氣壓為0.4兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在34毫安電流下充電2小時(shí)，再在67毫安電流下充電3小時(shí)后停止充電。15分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
實(shí)施例9該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于與實(shí)施例7相同的柔性耐壓密封罐內(nèi)，在1分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充二氧化碳至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充二氧化碳至罐內(nèi)氣壓為0.2兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在34毫安電流下充電2小時(shí)，再在67毫安電流下充電3小時(shí)后停止充電，15分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
實(shí)施例10該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于與實(shí)施例7相同的柔性耐壓密封罐內(nèi)，在1分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充二氧化碳至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充二氧化碳至罐內(nèi)氣壓為0.4兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在34毫安電流下充電2小時(shí)，再在67毫安電流下充電3小時(shí)后停止充電。15分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
實(shí)施例11該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于與實(shí)施例7相同的柔性耐壓密封罐內(nèi)，在3分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充二氧化碳至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充二氧化碳至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在50毫安電流下充電2小時(shí)，再在150毫安電流下充電2小時(shí)后停止充電。25分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
實(shí)施例12該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于與實(shí)施例7相同的柔性耐壓密封罐內(nèi)，在1.5分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充丁烷氣至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充丁烷氣至罐氣壓為0.4兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在45毫安電流下充電2小時(shí)，再在90毫安電流下充電3小時(shí)后停止充電。10分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
實(shí)施例13
該實(shí)施例說明本發(fā)明提供的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池置于與實(shí)施例7相同的柔性耐壓密封罐內(nèi)，在2分鐘內(nèi)向密封罐內(nèi)充丙烯、乙烯的混合氣(丙烯與乙烯的體積比為1∶1)至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕，然后，放氣到常壓，反復(fù)兩次。再充丙烯、乙烯混合氣(丙烯與乙烯的體積比為1∶1)至罐內(nèi)氣壓為0.6兆帕后對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，化成的條件為在4.2伏電壓下，先在34毫安電流下充電2.5小時(shí)，再在67毫安電流下充電4小時(shí)后停止充電。15分鐘后，將密封罐放氣至常壓，密封電池注液孔。
對(duì)比例1該對(duì)比例說明現(xiàn)有的鋰離子二次電池的化成方法。
將注液后的型號(hào)為LP053048A1的鋰離子電池在常壓下進(jìn)行開口化成，在4.2伏電壓下，先在34毫安電流下充電5小時(shí)，再在67毫安電流下充電10小時(shí)后停止充電，密封電池注液孔。
電池性能測試分別將實(shí)施例1-13的按照本發(fā)明的方法進(jìn)行化成后得到的鋰離子電池和采用對(duì)比例1的方法進(jìn)行化成后得到的參比鋰離子電池進(jìn)行電池循環(huán)性能的測試。
23℃條件下，將電池分別以0.5C電流充電至4.2V，在電壓升至4.2V后以恒定電壓充電，截止電流為0.5C，擱置10分鐘；電池以0.5C電流放電至3.0V，擱置5分鐘。重復(fù)以上步驟100次時(shí)，得到電池100次循環(huán)后0.5C電流放電至3.0V的容量，重復(fù)到400次時(shí)，得到電池400次循環(huán)后0.5C電流放電至3.0V的容量。將第二次循環(huán)測得的放電容量記為初始放電容量。由下式計(jì)算循環(huán)前后容量維持率
容量維持率＝(第100或400次循環(huán)放電容量/初始放電容量)×100％結(jié)果如表1所示。
圖1和圖2給出了實(shí)施例1和對(duì)比例1得到的化成后的鋰離子電池負(fù)極表面SEI膜的掃描電子顯微鏡(日本電子公司制造，型號(hào)為JSM-5610LV。掃描條件電壓20千伏，束斑21納米)放大500倍的照片。
圖3和圖4給出了采用實(shí)施例1和對(duì)比例1的方法化成后的鋰離子電池負(fù)極表面SEI膜的XPS(X-射線光電子能譜儀)(美國PHI公司制造，型號(hào)為PHI5800。測試條件單色鋁靶，能量1486.6eV。工作時(shí)真空度8.6×10-10托)譜圖(采用步長0.05eV，高分辨模式得到C1s譜圖)。
表1

從表1可以看出，采用實(shí)施例1-13的化成方法得到的鋰離子電池在第100次循環(huán)后的容量維持率都在91％以上，在第400次循環(huán)后的容量維持率都在89％以上。而采用對(duì)比例1的現(xiàn)有化成方法得到的鋰離子電池在第100次循環(huán)后和第400次循環(huán)后的容量維持率分別只有89％和80％。上述結(jié)果表明采用本發(fā)明提供的方法對(duì)電池進(jìn)行化成后得到的鋰離子電池的循環(huán)性能得到大大提高。
從圖1和圖2可以看出，照片上顯示的按照本發(fā)明提供的方法得到的化成后的鋰離子電池負(fù)極表面的SEI膜非常平整，均勻。而對(duì)比例1得到的采用現(xiàn)有方法化成后的鋰離子電池負(fù)極表面的SEI膜的掃描電鏡照片顯示出該SEI膜表面有團(tuán)聚現(xiàn)象，且膜層不平整。
通過XPS(X-射線光電子能譜儀)分別對(duì)實(shí)施例1和對(duì)比例1得到的化成后的鋰離子電池負(fù)極表面SEI膜的XPS圖譜進(jìn)行分析得知，SEI膜的主要元素為碳、氧、氟、鋰、磷。圖3為實(shí)施例1得到的化成后的鋰離子電池負(fù)極表面SEI膜的C1s能級(jí)的XPS譜圖，從圖3中可以看出，碳的含量較高，尤其在XPS圖譜中碳?xì)浣Y(jié)合的低結(jié)合能的碳的含量高，表明有機(jī)柔性膜的含量高。圖4為對(duì)比例1得到的化成后的鋰離子電池負(fù)極表面SEI膜的C1s能級(jí)XPS譜圖，從圖4中可以看出，氟、氧的含量高，表明無機(jī)鹽氟化鋰(LiF)、氧化鋰(Li2O)在SEI膜中占有較大比重，且在圖4的XPS譜圖中顯示，在高結(jié)合能(大約290eV)的C1s峰較強(qiáng)，說明碳酸鹽含量較多。氟、氧及碳酸鹽的含量高都說明采用對(duì)比例1的方法化成后得到的SEI膜存在過多的無機(jī)剛性膜。上述結(jié)果表明，采用本發(fā)明的化成方法很容易在電池的負(fù)極表面得到理想的柔性SEI膜，使鋰離子電池具有良好的循環(huán)性能。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子二次電池的化成方法，該方法包括對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，其特征在于，所述開口化成的壓力為大于0.1兆帕且不大于1兆帕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述壓力為0.2-0.6兆帕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述壓力由氣體產(chǎn)生，所述氣體為不與電解液和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述氣體選自氮?dú)?、元素周期表零族氣體、氣體烷烴、氣體烯烴、二氧化碳中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述化成在密閉容器中進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述密閉容器為剛性密封罐或柔性密封罐。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述化成的電流為30-200毫安，電壓為3.0-4.2伏。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述化成時(shí)間為3-9小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池的化成方法，該方法包括對(duì)鋰離子電池進(jìn)行開口化成，其中，所述開口化成的壓力為大于0.1兆帕且不大于1兆帕。由于本發(fā)明提供的鋰離子電池的化成方法是在一定壓力下進(jìn)行的，因此，能有效抑制化成過程中氣體的產(chǎn)生，解決了氣體夾帶電解液溢出的問題，并能夠抑制鋰鹽的分解，有利于生成烷基碳酸鋰等有機(jī)鋰鹽，從而能夠加速在負(fù)極獲得理想的柔性SEI膜，使化成時(shí)間大大縮短，柔性SEI膜的形成保證了鋰離子電池具有良好的循環(huán)性能，并延長了鋰離子電池的壽命。
文檔編號(hào)H01M10/38GK101079509SQ20061008135
公開日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2006年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月22日
發(fā)明者胡剛, 董俊卿 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司