本发明涉及锂离子电池
技术领域：
，特别是涉及一种锂离子电池的开口化成方法。
背景技术：
：锂离子电池化成工艺是锂离子电池生产中很重要的工序，在化成时，电解液中溶剂和锂盐会在电极表面生成sei界面膜，该界面膜可以阻止溶剂与活性材料的副反应，提高电池的寿命。锂离子电池化成质量的好坏直接影响到电池的容量高低、内阻大小、寿命长短等多方面特性。现有工艺中常使用成膜剂来促进sei的生成，其中vc是本领域中常用的负极成膜剂，但是由于vc的不饱和键过于活泼，在成膜的过程中容易过度反应，导致sei成膜效果不佳，或者是气体产出速度过大导致电解液溢出，从而影响电池寿命。技术实现要素：针对上述问题，本发明提供了一种锂离子电池的开口化成方法，本发明的方法在化成阶段始终保持电池注液口开放，通过调节化成压力，以及控制电解液的组分变化，提高电池的sei膜的稳定性，从而提高电池的循环性能。具体的方案如下：一种锂离子电池的开口化成方法，所述锂离子电池负极为碳负极，所述方法在化成阶段始终保持注液口开放，具体包括：1)、将组装好的电池注入第一电解液，然后将注液后的电池升温至45-50℃，静置；2)、将电池温度降低至5-10℃，然后以第一电流充电至第一电压；3)、以第一电压恒压充电，直至充电电流小于截止电流；4)、静置，测量电池的开路电压，若开路电压低于第一电压，则进行步骤3，若否，则进行步骤5；5)、将电池电压调节至放电截止电压，再注入第二电解液，所述第二电解液与所述第一电解液成分不同，然后将注液后的电池升温至45-50℃，静置；6)、将电池温度降低至5-10℃，然后以第一电流充电至第一电压；7)、以第一电压恒压充电，直至充电电流小于截止电流；8)、静置，测量电池的开路电压，若开路电压低于第一电压，则进行步骤7，若否，则进行步骤9；9)、在第一电压和第二电压之间进行脉冲充放电循环，所述第二电压高于第一电压，所述脉冲充放电循环包括：在施加脉冲电流时调节电池环境压力为常压或高压，在非施加脉冲电流的间隔时，抽真空至真空度为预定值；10)、在所述充电截止电压和放电截止电压之间进行恒流充放电循环，抽真空静置；11)、将电池取出，封口。进一步的，所述第一电解液中的添加剂为碳酸乙烯亚乙酯vec，其含量为2-3(体积)％。进一步的，所述第二电解液中的添加剂为碳酸亚乙烯酯vc，其含量为4-6(体积)％。进一步的，所述第一电解液与第二电解液的体积比为2:1。进一步的，注入第二电解液后，所述碳酸乙烯亚乙酯vec占总电解液的体积含量与所述碳酸亚乙烯酯vc占总电解液的体积含量相同。进一步的，所述第一电压为3.0-3.2v。进一步的，所述第二电压为3.6-3.8v。进一步的，所述步骤9中，所述脉冲充放电循环包括：在常压条件下对电池施加0.1-0.5c的脉冲电流，脉冲时间为10-120s；停止施加电流，抽真空至真空度为0.001-0.1个大气压，静置30-60s。本发明具有如下有益效果：1)、在化成阶段，将采用两种不同组分的电解液，先后对电池进行低电位下的化成，提高sei膜的稳定性；2)、第一电解液中含有添加剂vec，能够在负极表面先形成一层sei膜，此后再注入第二电解液，其中含有vc，由于负极表面已经存在vec形成的部分sei膜，能够提高vc在电解液中的稳定性，从而使vc在已有的sei膜表面再次形成一层更为稳定的sei膜，从而提高sei膜的质量；3)、在第一电位下的恒压充电，静置后测量开路电压，由此确定是否需要再次恒压充电，确保电解液中添加剂反应的完成度，能够使成膜更为稳定；4)、在脉冲条件下，通过控制环境压力，以及抽真空静置，能够控制气体的排出速度，充分排出电解液的同时，避免电解液随气体排出；5)、经过本发明的化成方式，电池的sei膜性能稳定，充放电性能好，循环寿命高。具体实施方式本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。本发明的采用的电池正极为(433)的镍锰钴酸锂，负极为2:1的天然石墨+人造石墨。电解液溶质为1mol/l的六氟磷酸锂，溶剂为体积比2:1的ec+emc，其中第一电解液中的添加剂为碳酸乙烯亚乙酯vec，其含量为2-3(体积)％。所述第二电解液中的添加剂为碳酸亚乙烯酯vc，其含量为4-6(体积)％。注入的第一电解液与第二电解液的体积比为2:1实施例11)、将组装好的电池注入第一电解液，其中碳酸乙烯亚乙酯vec的含量为3(体积)％，然后将注液后的电池升温至50℃，静置1h；2)、将电池温度降低至10℃，然后以0.1c充电至3.2v；3)、以3.2v恒压充电，直至充电电流小于0.01c；4)、静置1h，测量电池的开路电压，若开路电压低于3.2v，则进行步骤3，若否，则进行步骤5；5)、将电池电压调节至2.7v，再注入第二电解液，其中碳酸亚乙烯酯vc的含量为6(体积)％，然后将注液后的电池升温至50℃，静置1h；6)、将电池温度降低至10℃，然后以0.1c充电至3.2v；7)、以3.2v恒压充电，直至充电电流小于0.01c；8)、静置1h，测量电池的开路电压，若开路电压低于3.2v，则进行步骤7，若否，则进行步骤9；9)、在3.2v和3.8v之间进行脉冲充放电循环，所述脉冲充放电循环包括：在常压条件下对电池施加0.5c的脉冲电流，脉冲时间为10s；停止施加电流，抽真空至真空度为0.1个大气压，静置30s；10)、在4.2v和2.7v之间进行0.2c恒流充放电循环3次，抽真空至0.01个大气压，静置1h；11)、将电池取出，封口。实施例21)、将组装好的电池注入第一电解液，其中碳酸乙烯亚乙酯vec的含量为2(体积)％，然后将注液后的电池升温至45℃，静置1h；2)、将电池温度降低至5℃，然后以0.1c充电至3.0v；3)、以3.0v恒压充电，直至充电电流小于0.01c；4)、静置1h，测量电池的开路电压，若开路电压低于3.0v，则进行步骤3，若否，则进行步骤5；5)、将电池电压调节至2.7v，再注入第二电解液，其中碳酸亚乙烯酯vc的含量为4(体积)％，然后将注液后的电池升温至45℃，静置1h；6)、将电池温度降低至5℃，然后以0.1c充电至3.0v；7)、以3.0v恒压充电，直至充电电流小于0.01c；8)、静置1h，测量电池的开路电压，若开路电压低于3.0v，则进行步骤7，若否，则进行步骤9；9)、在3.0v和3.6v之间进行脉冲充放电循环，所所述脉冲充放电循环包括：在常压条件下对电池施加0.1c的脉冲电流，脉冲时间为120s；停止施加电流，抽真空至真空度为0.001个大气压，静置60s；10)、在4.2v和2.7v之间进行0.2c恒流充放电循环3次，抽真空至0.001个大气压，静置1h；11)、将电池取出，封口。实施例31)、将组装好的电池注入第一电解液，其中碳酸乙烯亚乙酯vec的含量为2.5(体积)％，然后将注液后的电池升温至48℃，静置1h；2)、将电池温度降低至8℃，然后以0.1c充电至3.1v；3)、以3.1v恒压充电，直至充电电流小于0.01c；4)、静置1h，测量电池的开路电压，若开路电压低于3.1v，则进行步骤3，若否，则进行步骤5；5)、将电池电压调节至2.7v，再注入第二电解液，其中碳酸亚乙烯酯vc的含量为5(体积)％，然后将注液后的电池升温至48℃，静置1h；6)、将电池温度降低至8℃，然后以0.1c充电至3.1v；7)、以3.1v恒压充电，直至充电电流小于0.01c；8)、静置1h，测量电池的开路电压，若开路电压低于3.1v，则进行步骤7，若否，则进行步骤9；9)、在3.1v和3.7v之间进行脉冲充放电循环，所述脉冲充放电循环包括：在常压条件下对电池施加0.3c的脉冲电流，脉冲时间为60s；停止施加电流，抽真空至真空度为0.01个大气压，静置40s；10)、在4.2v和2.7v之间进行0.2c恒流充放电循环3次，抽真空至0.001个大气压，静置1h；11)、将电池取出，封口。对比例11)、将组装好的电池注入第一电解液，其中碳酸乙烯亚乙酯vec的含量为2.5(体积)％，然后将注液后的电池升温至48℃，静置1h；2)、将电池温度降低至8℃，然后以0.1c充电至3.1v；3)、以3.1v恒压充电，直至充电电流小于0.01c；4)、静置1h，测量电池的开路电压，若开路电压低于3.1v，则进行步骤3，若否，则进行步骤5；5)、在3.1v和3.7v之间进行脉冲充放电循环，所述脉冲充放电循环包括：在常压条件下对电池施加0.3c的脉冲电流，脉冲时间为60s；停止施加电流，抽真空至真空度为0.01个大气压，静置40s；6)、在4.2v和2.7v之间进行0.2c恒流充放电循环3次，抽真空至0.001个大气压，静置1h；7)、将电池取出，封口。对比例21)、将组装好的电池注入第二电解液，其中碳酸乙烯亚乙酯vc的含量为5(体积)％，然后将注液后的电池升温至48℃，静置1h；2)、将电池温度降低至8℃，然后以0.1c充电至3.1v；3)、以3.1v恒压充电，直至充电电流小于0.01c；4)、静置1h，测量电池的开路电压，若开路电压低于3.1v，则进行步骤3，若否，则进行步骤5；5)、在3.1v和3.7v之间进行脉冲充放电循环，所述脉冲充放电循环包括：在常压条件下对电池施加0.3c的脉冲电流，脉冲时间为60s；停止施加电流，抽真空至真空度为0.01个大气压，静置40s；6)、在4.2v和2.7v之间进行0.2c恒流充放电循环3次，抽真空至0.001个大气压，静置1h；7)、将电池取出，封口。对比例31)、将组装好的电池注入第一电解液和第二电解液的混合溶液，其中第一电解液中碳酸乙烯亚乙酯vec的含量为2.5(体积)％，第二电解液中碳酸乙烯亚乙酯vc的含量为5(体积)％，第一电解液和第二电解液的体积比为2:1，然后将注液后的电池升温至48℃，静置1h；2)、将电池温度降低至8℃，然后以0.1c充电至3.1v；3)、以3.1v恒压充电，直至充电电流小于0.01c；4)、静置1h，测量电池的开路电压，若开路电压低于3.1v，则进行步骤3，若否，则进行步骤5；5)、在3.1v和3.7v之间进行脉冲充放电循环，所述脉冲充放电循环包括：在常压条件下对电池施加0.3c的脉冲电流，脉冲时间为60s；停止施加电流，抽真空至真空度为0.01个大气压，静置40s；6)、在4.2v和2.7v之间进行0.2c恒流充放电循环3次，抽真空至0.001个大气压，静置1h；7)、将电池取出，封口。实验与数据按照实施例1-3和对比例1-3的方法分别对10个电池进行充放电循环300次，测量容量保持率，计算平均值见下表。由下表可见，对比例中，仅添加vc的电池循环寿命优于仅添加vec的电池，以及同时添加vc和vec的电池。而本发明的实施例中通过vec和vc的先后添加的化成方式，循环寿命显著高于仅添加vc和同时添加vec的电池，可见本发明的化成方式能够有效提高电池的循环寿命。表1容量保持率(％)实施例198.1实施例298.3实施例398.5对比例194.5对比例295.3对比例395.1尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。当前第1页1 2 3