本發(fā)明屬于鋰離子電池制造
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種鋰電池的化成方法。
背景技術(shù)：
：化成是鋰電池生產(chǎn)過程中必不可少的一道工序，其對鋰電池性能的優(yōu)劣起著至關(guān)重要的作用。特別是對于軟包鋰電池，化成不但有激活電極材料、改善鋰電池界面、自放電、循環(huán)等作用，還具有增強電芯硬度，整形等功能。為了節(jié)省生產(chǎn)時間，提高勞動效率，降低成本，軟包鋰電池開始采用高溫高壓大電流化成工藝，在高溫高壓下進行化成不但能夠改善鋰電池性能，還可以有效的提高電芯硬度，增加電芯平整度。但隨著隔膜工藝的改進，涂膠隔膜的推廣，傳統(tǒng)的熱壓化成工藝存在發(fā)軟、析膠等問題，隨著研究的深入，新的高溫高壓大電流的化成工藝被不斷改進優(yōu)化。公開號為CN105406129A的中國發(fā)明專利申請公開的一種在高溫及高壓條件下進行大電流充電化成的工藝，該專利在高溫高壓大電流化成的基礎(chǔ)上，增加了高溫老化工藝，有效解決了電芯化成過程中析膠以及發(fā)軟問題。但在高溫高壓大電流化成中，產(chǎn)生的氣體如何排除，未有描述。由于高溫高壓下，鋰電池內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)增強，較多副反應(yīng)發(fā)生會產(chǎn)生較多氣體雜質(zhì)，若不能及時排除，氣體遺留在電芯內(nèi)部，對鋰電池性能會產(chǎn)生不利影響，例如增加電芯內(nèi)阻、增加鋰電池內(nèi)部鋰離子傳導(dǎo)阻力、破壞電芯電極界面狀態(tài)、降低鋰電池循環(huán)性能以及儲存時間等。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種通過及時排除化成過程中產(chǎn)生的氣體、從而提高電池性能的鋰電池的化成方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案：鋰電池的化成方法，包括以下步驟：步驟A、將陳化結(jié)束的電芯放入化成設(shè)備中進行高溫加壓化成，先以0.05～0.5CmA的電流進行充電，截止電壓為3.5～3.8V，然后以0.2～3CmA的電流進行充電，截止電壓為3.9～4.5V；步驟B、在常溫及固定壓力下對電芯進行冷卻，使電芯溫度降至常溫；步驟C、將冷卻后的電芯置于真空環(huán)境中，將電芯的氣囊袋刺破、并抽氣，然后封口；步驟D、將抽氣完畢的電芯放入化成設(shè)備中，將溫度及壓力提高，對電池進行高溫老化；步驟E、在常溫及固定壓力下對電芯進行冷卻，使電芯溫度降至常溫，化成結(jié)束。更具體的，所述步驟A中的化成溫度為30～100℃，壓力為0.01～10MPa。更具體的，所述步驟B和步驟E中冷卻時的壓力為0.01～10MPa。更具體的，所述步驟B中冷卻時的溫度為5～30℃。更具體的，所述步驟C中真空環(huán)境的真空度-95～-30KPa。更具體的，所述步驟D中保持時間為5min～200min。更具體的，所述步驟D中的溫度40～120℃，壓力0.1～12MPa。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明在熱壓化成中增加刺破氣囊抽氣的步驟，可以及時排除反應(yīng)氣體，從而有效減小電芯內(nèi)阻，兩次高壓常溫冷卻步驟，可以提高鋰電池硬度，提高電芯平整度，改善鋰電池性能。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做簡單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明方法的流程圖。具體實施方式為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征及優(yōu)點能更明顯，下文特舉本發(fā)明實施例，并配合所附圖示，做詳細說明如下。如圖1所示，本發(fā)明化成方法的步驟如下：步驟A、將陳化結(jié)束的電芯放入化成設(shè)備中進行高溫加壓化成，化成時先以0.05～0.5CmA的電流進行充電，截止電壓為3.5～3.8V，然后以0.2～3CmA的電流進行充電，截止電壓為3.9～4.5V，化成溫度為30～100℃，壓力為0.01～10MPa；步驟B、在一定壓力下對電芯進行常溫冷卻，使電芯溫度降至常溫，冷卻時的壓力為0.01～10MPa，溫度為5～30℃，冷卻時間為30s～100min；步驟C、將冷卻后的電芯置于真空環(huán)境中，將電芯的氣囊袋刺破、并抽氣，以排除電芯內(nèi)部氣體，然后封口；真空環(huán)境的真空度-95～-30KPa，采用加壓抽氣的方式，對氣囊刺破抽氣或?qū)饽壹艚浅闅?，抽氣設(shè)備的壓力為0.1～3MPa；步驟D、將抽氣完畢的電芯再次放入化成設(shè)備中，將溫度及壓力提高，對電池進行高溫老化，保持時間為5min～200min，溫度為40～120℃，壓力為0.1～12MPa；步驟E、在常溫及一定壓力下對電芯進行冷卻，使電芯溫度降至常溫，化成結(jié)束，冷卻時的壓力為0.01～10MPa，溫度為5～30℃。下面以一個具體實施例對本發(fā)明的鋰離子電池的化成方法進行詳細說明：按照常規(guī)的制備工藝制得電芯的正、負極，將正、負極與隔膜卷繞成電芯，再將極耳與極片焊接后放入電池殼體內(nèi)，密封后，將電解液注入電池殼體中，然后將電池進行陳化；將陳化結(jié)束的電芯放入溫度為70℃、壓力為0.46Mpa的化成設(shè)備中進行高溫加壓化成，以0.2CmA的電流進行充電，充電至截止電壓3.7V，然后以0.5CmA的電流進行充電，充電至截止電壓4.0V；在0.38Mpa的壓力下對電芯進行常溫冷卻，直至電芯溫度降為常溫；對冷卻后的電芯進行刺破抽氣，真空度-70KPa，加壓剪口抽氣，壓力0.3MPa，封口；將電芯重新放入化成設(shè)備中，提高化成設(shè)備的溫度及壓力，將溫度定為80℃，壓力為0.51Mpa，進行保溫保壓30min；在0.38Mpa的壓力下對電芯進行常溫冷卻，直至電芯溫度降為常溫；化成結(jié)束。采取上述同樣化成工藝，但在化成過程中不進行刺破抽氣步驟，制備對比例，即將陳化好的電池放入溫度為70℃、壓力為0.46Mpa的化成設(shè)備中進行高溫加壓化成，充電時先采用0.2CmA電流進行充電，充電至截止電壓3.7V，到達截止電壓后，繼續(xù)以0.5CmA電流進行充電，充電至截止電壓4.0V，提高溫度以及壓力，溫度為80℃，壓力為0.51Mpa，進行保溫保壓30min，再在0.38Mpa的壓力下對電芯進行常溫冷卻，直至電芯溫度降為常溫，化成結(jié)束。由于不用刺破氣囊進行抽氣，對比例的制備工藝在化成和老化步驟之間不具有冷卻步驟。將實施例制備得到的電芯和對比例制備得到的電芯進行硬度、平整度及內(nèi)阻測試，硬度測試時通過對電芯表面施加力，觀察電芯是否會發(fā)軟變形；平整度測試是將電芯固定好后，測試電芯上若干個位置處的電芯厚度，查看各位置的厚度的變化，從而判別電芯平整度；內(nèi)阻測試采用電壓內(nèi)阻測試儀進行測試，以上測試均采用常規(guī)的測試手段。測試結(jié)果如表1所示：表1組別硬度平整度內(nèi)阻容量保持率(1000次)實施例較硬較為平整12.2mΩ91.11％對比例較硬較為平整13.8mΩ87.66％由表1的結(jié)果可以看出，相對于現(xiàn)有的高溫高壓大電流化成工藝，在化成過程中對電芯進行刺破抽氣，可以較好地去除內(nèi)部氣體，使得電芯的各項電性能均有提升。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3