一种钠离子电池的化成方法和钠离子电池与流程

本发明属于钠离子电池，具体涉及一种钠离子电池的化成方法和钠离子电池。

背景技术：

1、钠离子电池因钠资源丰富、低成本、高安全、高倍率、低温性能等优势在储能领域有着极大的应用前景。对电池进行化成是对新生产的电池初次充电的过程，对电池的循环寿命至关重要。缺乏合适对应的化成工艺会给钠离子电池后续循环性能带来严重的弊端以致产生循环跳水。

2、专利申请文件cn 113823856 a公开了一种钠离子电池的化成方法，该方法包括以下步骤：将钠离子电芯放置在化成柜中进行充电，充电电压达到截止电压后，继续充电至化成上限电压，其中，所述化成上限电压大于所述截止电压；然后再放电至下限电压，完成钠离子电池的化成。该方法是通过提高电芯的化成上限电压，使其富余的钠离子脱出，提高首次充电容量，弥补首圈的不可逆容量损失。

3、该方法虽然可以提高钠离子电池的首圈容量，但是截止电压过高会使钠离子电池发生过充电，造成过量钠离子从正极活性材料上脱出在负极沉积形成钠枝晶，且电解液溶剂会与负极表面沉积的活性钠反应，造成正极活性物质损失，加速容量的衰减。因此，有必要设计出一种钠离子电池的化成方法和钠离子电池，进一步提高钠离子电池的循环性能。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种钠离子电池的化成方法和钠离子电池，该化成方法可以进一步提高钠离子电池的循环性能。

2、本发明实施例的一种钠离子电池的化成方法，包含以下步骤：

3、(1)将注液完的钠离子电池进行第一次静置；

4、(2)将第一次静置完成后的钠离子电池以电流i1第一次恒流充电至截止容量为5-10％soc，然后进行第二次静置；

5、(3)将第二次静置完成后的钠离子电池以电流i2第二次恒流充电至截止容量为15-30％soc，然后进行第三次静置；

6、(4)将第三次静置完成后的钠离子电池以电流i3第三次恒流充电至截止容量为45-70％soc，然后进行第四次静置；

7、(5)将第四次静置完成后的钠离子电池以电流i4第四次恒流恒压充电至截止容量为100％soc，至此化成结束。

8、本发明实施例的化成方法带来的优点和技术效果为：

9、本发明实施例的化成方法采用三步阶梯式充电后再恒压满充的方式，一方面可以使sei膜更致密、更均匀，从而使钠离子电池具有更好的循环稳定性和更高的离子导电率；另一方面化成阶段使sei膜充分完整的成型，可以有效保护负极在电解液的后续分解中不被消耗和防止负极材料(例如硬碳等)脱落，在后续的循环中具有更高的容量保持率。

10、在一些实施例中，所述第一次静置、所述第二次静置、所述第三次静置和所述第四次静置的温度为40-50℃，压力为400-500kgf。

11、在一些实施例中，所述第一次静置的时间为12-24h，所述第二次静置、所述第三次静置和所述第四次静置的时间为5-30min。

12、在一些实施例中，所述第一次恒流充电、所述第二次恒流充电、所述第三次恒流充电和所述第四次恒流充电的温度为40-50℃，压力为400-500kgf。

13、在一些实施例中，i1<i2<i3<i4。

14、在一些实施例中，所述电流i1为0.01-0.03c，所述电流i2为0.02-0.05c，所述电流i3为0.04-0.06c，所述电流i4为0.05-0.1c。

15、在一些实施例中，步骤(5)中截止电流i截为0.05c，截止电压v截为3.9v。

16、在一些实施例中，所述第二次恒流充电的截止容量和所述第一次恒流充电的截止容量之间的差值为15-20％soc。

17、在一些实施例中，所述第三次恒流充电的截止容量和所述第二次恒流充电的截止容量之间的差值为35-40％soc。

18、另外，本发明实施例还提供了一种钠离子电池，由本发明实施例的化成方法制得

19、本发明实施例的钠离子电池带来的优点和技术效果为：

20、由于采用了本发明实施例的化成方法，因此，本发明实施例的钠离子电池具有优良的循环性能。

技术特征：

1.一种钠离子电池的化成方法，其特征在于，包含以下步骤：

2.根据权利要求1所述的钠离子电池的化成方法，其特征在于，所述第一次静置、所述第二次静置、所述第三次静置和所述第四次静置的温度为40-50℃，压力为400-500kgf。

3.根据权利要求1或2所述的钠离子电池的化成方法，其特征在于，所述第一次静置的时间为12-24h，所述第二次静置、所述第三次静置和所述第四次静置的时间为5-30min。

4.根据权利要求1所述的钠离子电池的化成方法，其特征在于，所述第一次恒流充电、所述第二次恒流充电、所述第三次恒流充电和所述第四次恒流充电的温度为40-50℃，压力为400-500kgf。

5.根据权利要求1所述的钠离子电池的化成方法，其特征在于，i1<i2<i3<i4。

6.根据权利要求1或5所述的钠离子电池的化成方法，其特征在于，所述电流i1为0.01-0.03c，所述电流i2为0.02-0.05c，所述电流i3为0.04-0.06c，所述电流i4为0.05-0.1c。

7.根据权利要求1所述的钠离子电池的化成方法，其特征在于，步骤(5)中截止电流i截为0.05c，截止电压v截为3.9v。

8.根据权利要求1所述的钠离子电池的化成方法，其特征在于，所述第二次恒流充电的截止容量和所述第一次恒流充电的截止容量之间的差值为15-20％soc。

9.根据权利要求1所述的钠离子电池的化成方法，其特征在于，所述第三次恒流充电的截止容量和所述第二次恒流充电的截止容量之间的差值为35-40％soc。

10.一种钠离子电池，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的化成方法制得。

技术总结
本发明提供了一种钠离子电池的化成方法和钠离子电池，属于钠离子电池技术领域。所述化成方法采用三步阶梯式充电后再恒压满充的方式，一方面可以使SEI膜更致密、更均匀，从而使钠离子电池具有更好的循环稳定性和更高的离子导电率；另一方面化成阶段使SEI膜充分完整的成型，可以有效保护负极在电解液的后续分解中不被消耗和防止负极材料(例如硬碳等)脱落，在后续的循环中具有更高的容量保持率。

技术研发人员：汪济翔,薛历兴,王岳俊
受保护的技术使用者：孝感楚能新能源创新科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19