本發(fā)明涉及鋰電池技術領域，具體涉及一種鈦酸鋰負極鋰電池的化成浮充方法。
背景技術：
鋰離子電池由于體積小、重量輕、能量密度高、綠色環(huán)保、無記憶效應等顯著優(yōu)點逐步成為能源領域的新秀。鈦酸鋰(Li4Ti5O12)作為一種鋰離子電池負極材料，相比較于傳統(tǒng)的石墨類碳負極，具有很多優(yōu)點：循環(huán)性能優(yōu)異，鈦酸鋰充電前后晶胞大小幾乎無變化，是一種零應變材料；可快充，鈦酸鋰屬于尖晶石結構，具有三維的鋰離子通道，鋰離子擴散速度快；高安全，鈦酸鋰的嵌鋰電位在1.55V左右，遠高于鋰枝晶析出電位，無析鋰風險，同時鈦酸鋰作為一種過渡金屬氧化物，其熱穩(wěn)定性遠高于石墨類負極。由于鈦酸鋰具有眾多的優(yōu)點，因此成為了當前鋰離子電池研究中的熱點。
在鈦酸鋰應用過程中，人們普遍發(fā)現，鈦酸鋰電池在高溫環(huán)境下存在嚴重的脹氣問題，嚴重影響著電池的循環(huán)、倍率等性能，這極大制約了鈦酸鋰的大規(guī)模推廣和應用。東莞新能源科技有限公司在專利(專利號：CN 103259048A)中提出在高溫度高電壓下化成激活來解決鈦酸鋰電池產氣問題；雙登集團股份有限公司在專利(專利號：CN 102903958A)中提出電解液中加入包括穩(wěn)定劑和氣體消除劑的添加劑和高電壓化成來解決鈦酸鋰電池產氣問題。南京雙登科技發(fā)展研究院有限公司在專利(專利號：CN 103259048A)中提出采用多次化成及高溫老化來解決鈦酸鋰電池產氣問題。
上述專利方法均有可取可用之處，但是上述方法中對電解液添加劑及溶劑純度要求較高；通過高電壓化成工藝再現，從實驗數據反映出電池高溫循環(huán)性能偏差、厚度變化率大；通過再現專利(專利號：CN 103259048A)工藝，實驗數據反映出電池高溫循環(huán)偏差、厚度變化大。
本發(fā)明的主要目的是提供一種通過化成浮充鈦酸鋰負極鋰電池的方法，在保證不過充、易操作的條件下，解決鈦酸鋰脹氣問題，并提升電池循環(huán)性能。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的在于解決以上技術問題，提供一種鈦酸鋰負極鋰電池的化成浮充方法，通過。
為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術方案：
一種鈦酸鋰負極鋰電池的化成浮充方法，包括以下步驟：
(1)化成：以0.05～1C的電流對鈦酸鋰負極鋰電池恒流充電至截止電壓，再恒壓充電至截止電流；
(2)一次活化：在50～80℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化24～72h，靜置，真空抽氣；
(3)浮充：采用小電流和微電流交替循環(huán)對鈦酸鋰負極鋰電池進行恒流充電至截止電壓，交替循環(huán)次數為50～200次，所述小電流為0.05～0.5C的電流，微電流為0.005～0.05C的電流；
(4)二次活化：在50～80℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化24～72h，靜置，真空抽氣。
進一步地，所述步驟(1)中截止電流為0.01-0.03C。
進一步地，所述步驟(1)和步驟(3)是在20～50℃下完成。
進一步地，所述步驟(2)和步驟(4)中靜置的時間為1-5h。
進一步地，所述步驟(2)和步驟(4)中真空抽氣是在真空度-0.08～-0.1MPa下完成。
進一步地，所述步驟(3)浮充包括以下步驟：依次循環(huán)采用0.05～0.5C、0.03～0.3C、0.01～0.1C和0.005～0.05C的電流對鈦酸鋰負極鋰電池進行恒流充電至截止電壓，循環(huán)次數為50-100次。
本發(fā)明一種鈦酸鋰負極鋰電池的化成浮充方法，與現有技術相比，其突出的特點和優(yōu)異的效果在于：
1.通過本發(fā)明的方法制作電池，將電池內部副反應完全充分反應，并將副反應中產生氣體排出，并增強負極表面鈍化膜的穩(wěn)定性，從而解決鈦酸鋰電池使用過程中的脹氣問題，提升電池的循環(huán)和高溫性能；
2.本發(fā)明的方法操作簡潔，成本低廉，在保證鋰電池不過充、易操作的條件下，解決鈦酸鋰脹氣問題，并提升電池循環(huán)性能，對促進鋰電池的應用發(fā)展具有重要意義。
具體實施方式
以下通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但不應將此理解為本發(fā)明的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本發(fā)明上述方法思想的情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包含在本發(fā)明的范圍內。
實施例1
一種鈦酸鋰負極鋰電池的化成浮充方法，以鎳鈷錳酸鋰為正極，以鈦酸鋰為負極：
(1)化成：在20℃下，以0.05C的電流對鈦酸鋰負極鋰電池恒流充電至截止電壓2.7V，再恒壓充電至截止電流0.01C；
(2)一次活化：在50℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化72h，靜置5h，在真空度-0.08MPa下真空抽氣；
(3)浮充：采用小電流和微電流交替循環(huán)對鈦酸鋰負極鋰電池進行恒流充電至截止電壓2.7V，交替循環(huán)次數為50次，所述小電流為0.05C的電流，微電流為0.005C的電流；
(4)二次活化：在50℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化72h，靜置5h，在真空度-0.08MPa下真空抽氣。
實施例2
一種鈦酸鋰負極鋰電池的化成浮充方法，以鎳鈷錳酸鋰為正極，以鈦酸鋰為負極：
(1)化成：在50℃下，以1C的電流對鈦酸鋰負極鋰電池恒流充電至截止電壓2.7V，再恒壓充電至截止電流0.03C；
(2)一次活化：在80℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化24h，靜置1h，在真空度-0.1MPa下真空抽氣；
(3)浮充：在50℃下，采用小電流和微電流交替循環(huán)對鈦酸鋰負極鋰電池進行恒流充電至截止電壓2.7V，交替循環(huán)次數為200次，所述小電流為0.5C的電流，微電流為0.05C的電流；
(4)二次活化：在80℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化24h，靜置1h，在真空度-0.1MPa下真空抽氣。
實施例3
一種鈦酸鋰負極鋰電池的化成浮充方法，以鎳鈷錳酸鋰為正極，以鈦酸鋰為負極：
(1)化成：在38℃下，以0.4C的電流對鈦酸鋰負極鋰電池恒流充電至截止電壓2.7V，再恒壓充電至截止電流0.02C；
(2)一次活化：在65℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化36h，靜置2h，在真空度-0.06MPa下真空抽氣；
(3)浮充：在38℃下，采用小電流和微電流交替循環(huán)對鈦酸鋰負極鋰電池進行恒流充電至截止電壓2.7V，交替循環(huán)次數為100次，所述小電流為0.2C的電流，微電流為0.01C的電流；
(4)二次活化：在65℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化36h，靜置3h，在真空度-0.09MPa下真空抽氣。
實施例4
一種鈦酸鋰負極鋰電池的化成浮充方法，以鈦酸鋰為負極：
(1)化成：在20℃下，以0.05C的電流對鈦酸鋰負極鋰電池恒流充電至截止電壓，再恒壓充電至截止電流0.01C；
(2)一次活化：在50℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化72h，靜置5h，在真空度-0.08MPa下真空抽氣；
(3)浮充：在20℃下，依次循環(huán)采用0.05C、0.03C、0.01C和0.005C的電流對鈦酸鋰負極鋰電池進行恒流充電至截止電壓2.7V，循環(huán)次數為100次；
(4)二次活化：在50℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化72h，靜置5h，在真空度-0.08MPa下真空抽氣。
實施例5
一種鈦酸鋰負極鋰電池的化成浮充方法，以鈦酸鋰為負極：
(1)化成：在50℃下，以1C的電流對鈦酸鋰負極鋰電池恒流充電至截止電壓，再恒壓充電至截止電流0.03C；
(2)一次活化：在80℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化24h，靜置1h，在真空度-0.1MPa下真空抽氣；
(3)浮充：在50℃下，依次循環(huán)采用0.5C、0.3C、0.1C和0.05C的電流對鈦酸鋰負極鋰電池進行恒流充電至截止電壓2.7V，循環(huán)次數為50次；
(4)二次活化：在80℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化24h，靜置1h，在真空度-0.1MPa下真空抽氣。
實施例6
一種鈦酸鋰負極鋰電池的化成浮充方法，以鎳鈷錳酸鋰為正極，以鈦酸鋰為負極：
(1)化成：在25℃下，以0.2C的電流對鈦酸鋰負極鋰電池恒流充電至截止電壓2.7V，再恒壓充電至截止電流0.02C；
(2)一次活化：在65℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化24h，靜置3h，在真空度-0.09MPa下真空抽氣；
(3)浮充：在25℃下，依次循環(huán)采用0.2C、0.1C、0.05C和0.01C的電流對鈦酸鋰負極鋰電池進行恒流充電至截止電壓2.7V，循環(huán)次數為100次；
(4)二次活化：在65℃下，將鈦酸鋰負極鋰電池高溫活化24h，靜置3h，在真空度-0.09MPa下真空抽氣。
將實施例6處理得到的鋰電池和傳統(tǒng)方法處理得到的鋰電池做3C/3C循環(huán)測試，測試結果如表1：
表1實施例6處理鋰電池與傳統(tǒng)方法處理鋰電池的3C/3C循環(huán)測試表