大容量磷酸铁锂锂离子电池化成方法

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大容量磷酸铁锂锂离子电池化成方法
-种大容量磷酸铁锂锂离子电池化成方法，属于锂离子电池生产制造技术领域，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：小电流充电，充电截至电压为3.55V-3.6V，恒压充电至电流为0.02C-0.05C；小电流恒流放电；步骤2：大电流充电，充电截至电压为3.75V-4.0V，恒压充电至电流为0.02C-0.05C；小电流恒流放电；步骤3：小电流充电，充电截至电压为3.55V-3.6V，完成电池化成。本发明限定所述步骤1充电截至电压，避免金属锂在负极结晶，增强电池安全性；所述步骤2以大电流充电，可使碳负极副反应完全，所述步骤3小电流充电，利于形成稳定固体电解质膜，增强电池稳定性能与循环性能。
锂电池化成流程设计
2010-12-09 11:33
-、化成的目的
化成是为了电池活化，形成稳定的SEI膜，即纯化过程，类似金属处理中的发兰或淬火。
过程产生气体反应式：

LiCoO2 充电 LixCoO2XLiXe-
放电

Lie-yC 充电 LiCy
放电
其中Y6，X≈0.5
X0.5为满充，电压为4.2V
X＞0.5为过充，过充导致太多锂离子嵌入碳原子，界面被挤松开不良，放电衰降快，过充过大导致电池起火，
过放为电压低于3.0V，电池易坏掉，因为无电荷，SEI易损坏。

二、化学阶段
1、注液后未活化，自然形成电压0.3V
2、活化时产生气体，形成SEI纯化膜，各阶段如下：

0.3V充电到3.4V 绝大部分气体逸出 SEI初步形成
3.4V充电到3.9V 全部气体逸出 SEI膜形成，不够稳
根据界面稳定程度重复充放电几次
再利用3.0V←4.2V，1C放电测容量

在充放电转换中，锂离子和SEI膜中锂相互置换而依存。

三、化成流程设计
1、卷绕工艺，界面不良，界面指阴阳隔离阳极界面。
① 0.02C（或0.05C）小电流充电→3.4V ；慢充为稳定形成SEI膜。
0.02C充电450分钟或0.05C充电270分钟。
② 0.1C大电池销快充→3.9V；放出全部气体，因前已形成SEI膜与锂离子有置换能力，可稍
加大电流；做Degassing（钢壳抽气封口） ，放出气体，再次封装，这时SEI膜不稳定。
0.1C充电至3.95V，电压控制。
③ 0.5C 充电 快充→4.2V "可多做几次以便稳定SEI膜片，界面差，
但液态电解质电导率高"
更大电流
4.2V，0.5C 放电→3.0V
④ 此后 3.0V，01C充电→4.2V 测试1C容量
4.2V，1.0C放电→3.0V

电流大型SEI膜的关系 SEI膜越多，荷电能力强，电流越大
SEI膜越少，荷电能力弱，电流越小

其中化成和容量测试为不同工序，即①②为化成流程，③④为分容流程。


四、检查方法
检验自放电能力
1、常温-个月存储荷电能力
2、 45℃ 7天看OCV或压降值，并稳定SEI膜
3、85℃ 4hr ，4.2 V 满充，看存储性能
4、笔记本电脑电池用 60℃，300 Cycles，80% Cap 标准
容量，阻抗，电压，厚度等都检验