一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法
【專利摘要】一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法，涉及鋰離子電池化成，其特征在于：所述方法包括恒流充電階段一、恒流充電階段二、恒流放電階段和恒流恒壓充電階段。本發(fā)明采用小電流充電階段可以清除電池中的水份和微量的金屬雜質(zhì)，激活電池內(nèi)活性物質(zhì)的電化學(xué)性能，大電流充電階段可以縮短化成時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，恒流放電階段可以鞏固SEI膜，使成膜均勻、穩(wěn)定。本發(fā)明具有有利于電池倍率性能和循環(huán)性能提高、化成時(shí)間縮短，化成效率提高，節(jié)約生產(chǎn)成本的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋰離子電池化成，更具體的為一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子電池是近年來發(fā)展起來的一種新型綠色環(huán)保電源，具有高電壓、高能量、寬 溫度范圍、長(zhǎng)壽命、無記憶效應(yīng)、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極 材料的鋰離子電池，廣泛應(yīng)用在便攜式設(shè)備、大型電動(dòng)車輛、風(fēng)光儲(chǔ)能、通信電源等領(lǐng)域，是 目前化學(xué)電源行業(yè)發(fā)展的方向之一。鋰離子電池的化成是對(duì)新生產(chǎn)的電池初次充電的過 程，其目的一方面是清除電池中的雜質(zhì)，包括水份、微量的金屬雜質(zhì)，激活電池內(nèi)活性物質(zhì) 的電化學(xué)性能。另一方面是形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜（SEI膜)，良好的SEI膜能夠大 大提高電池的電化學(xué)性能，有利于電池倍率性能和循環(huán)性能的提高。
[0003]目前的鋰離子電池化成方法一般是：1.首先恒流充電一段時(shí)間，再恒流放電至截 止電壓，然后第二次恒流充電一段時(shí)間，再恒流放電至截止電壓，此方法雖然操作簡(jiǎn)單，但 充放電電流均為同一電流，不利于SEI膜的形成及穩(wěn)定；2.首先低電壓、小電流恒流充電， 然后是大電流恒流和高電壓恒壓充電，其化成過程需要連接真空系統(tǒng)，持續(xù)抽真空，此方法 雖排氣效果好，但對(duì)化成控制條件要求較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法，可以克服現(xiàn)有化成技術(shù) 的不足，具有有利于電池倍率性能和循環(huán)性能提高、化成時(shí)間縮短、化成效率提高、節(jié)約生 產(chǎn)成本的特點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法，其特征在于：所述方法包括恒流充電階段一、恒流 充電階段二、恒流放電階段和恒流恒壓充電階段。其中： 所述恒流充電階段一的充電電流為0. 02-0. 04C，充電截止電壓為3. 0-3. 2V。
[0006] 所述恒流充電階段二的充電電流為0. 04-0. 1C，充電截止電壓為3. 5-3. 65V。
[0007] 所述恒流放電階段的放電電流為0. 1-0. 2C，放電截止電壓為2. 3-2. 5V。
[0008] 所述恒流恒壓充電階段的充電電流為0. 1-0. 2C，充電截止電壓為3. 65-3. 8V，充 電截止電流為〇. 02-0. 05C。
[0009] 所述恒流放電階段和恒流恒壓充電階段之前還包括靜置，靜置時(shí)間為10-20min。
[0010] 本發(fā)明提供的化成方法適用于疊片式方形電池的化成，電池進(jìn)行化成時(shí)的溫度為 25±5°〇，濕度<30%。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法，采用小電流充 電階段可以清除電池中的水份和微量的金屬雜質(zhì)，激活電池內(nèi)活性物質(zhì)的電化學(xué)性能，大 電流充電階段可以縮短化成時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，恒流放電階段可以鞏固SEI膜，使成膜均 勻、穩(wěn)定。具有有利于電池倍率性能和循環(huán)性能提高、化成時(shí)間縮短，化成效率提高，節(jié)約生 產(chǎn)成本的優(yōu)點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn) 一步說明，但不限于此。
[0013] 實(shí)施例1 按照鋰離子電池常規(guī)制作流程制作IOAh電池，經(jīng)陳化后，采用以下步驟對(duì)電池化成： 1. 0. 02C恒流充電至3.OOV; 2. 0. 04C恒流充電至3. 50V; 3. 靜置IOmin; 4. 0.IOC恒流放電至2. 30V; 5. 靜置 15min; 6. 0.IOC恒流恒壓充電至3. 65V，充電截止電壓為3. 65V，充電截止電流為0. 02C。
[0014] 實(shí)施例2 按照上述鋰離子電池制作流程制作IOAh電池，經(jīng)陳化后，采用以下步驟對(duì)電池化成： 1. 0· 03C恒流充電至3.IOV; 2. 0. 06C恒流充電至3. 60V; 3. 靜置 15min; 4. 0. 15C恒流放電至2. 40V; 5. 靜置 15min; 6. 0. 15C恒流恒壓充電至3. 70V，充電截止電壓為3. 70V，充電截止電流為0. 03C。
[0015] 實(shí)施例3 按照上述鋰離子電池制作流程制作IOAh電池，經(jīng)陳化后，采用以下步驟對(duì)電池化成： 1. 0. 04C恒流充電至3. 20V; 2. 0·IOC恒流充電至3. 65V; 3. 靜置 20min; 4. 0. 20C恒流放電至2. 50V; 5. 靜置 20min; 6. 0. 15C恒流恒壓充電至3. 80V，充電截止電壓為3. 80V，充電截止電流為0. 03C。
[0016] 對(duì)比例 按照上述鋰離子電池制作流程制作IOAh電池，采用如下化成制度進(jìn)行化成： 1. 0·OlC恒流充電至3.OOV; 2. 0. 02C恒流充電至3. 65V; 3. 恒壓充電階段：充電電壓為3. 65V，充電截止電流為0. 03C。
[0017]對(duì)比按照實(shí)施例1、2、3方法所制電池性能與按照對(duì)比例以原有小電流化成方法 所制電池的各項(xiàng)電化學(xué)性能，如下表所示。

【權(quán)利要求】
1. 一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法，其特征在于：所述方法包括恒流充電階段一、 恒流充電階段二、恒流放電階段和恒流恒壓充電階段。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法，其特征在于：所述恒流 充電階段一的充電電流為〇. 02-0. 04C，充電截止電壓為3. 0-3. 2V。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法，其特征在于：所述恒流 充電階段二的充電電流為〇. 04-0. 1C，充電截止電壓為3. 5-3. 65V。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法，其特征在于：所述恒流 放電階段的放電電流為〇. 1-0. 2C，放電截止電壓為2. 3-2. 5V。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法，其特征在于：所述恒 流恒壓充電階段的充電電流為〇. 1-0. 2C，充電截止電壓為3. 65-3. 8V，充電截止電流為 0.02-0. 05C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷酸鐵鋰電池的化成充電方法，其特征在于：所述恒流 放電階段和恒流恒壓充電階段之前還包括靜置，靜置時(shí)間為10_20min。
【文檔編號(hào)】H01M10/44GK104332670SQ201410580720
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】張虎, 吳強(qiáng), 徐紅新 申請(qǐng)人:山東圣陽(yáng)電源股份有限公司