技术领域
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化成方法。
背景技术
随着全球化的加快，科技日新月异，电子产品日益普及，发展中的电动汽车等对电池能源提出了更高的要求，尤其是能量密度，倍率性能以及循环性能。锂离子电池因具有能量密度高、循环寿命长且无记忆效应等优点而被认为是最理想的储能元件。锂离子电池在注液后会经历化成工序，化成中产生气体，会导致电解液损失，同时，在化成后需要对电池进行补液，也造成的成本的提高；同时，现有的锂离子电池由于正极活性物质活性较大，在高温环境下电解液容易在正极表面分解产生气体，从而影响电池的高温存储和循环寿命。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了提供了一种锂离子电池化成方法，所述锂离子电池经过本发明提供的化成方法后能够在高温环境下存储较长时间，并且高温循环性较好，所述方法包括注入第一电解液，然后在较高电位的范围内进行预化成，排气后注入第二电解液，然后再进行全电压范围内的充放电循环。
发明人经过长时间的研究发现，在正式化成工艺前，将电池置于高温环境下，在高电位下进行充放电循环，有利于增加SEI膜在正极表面的沉积，而发明人进一步发现，在高温环境下，高电位区间的循环过程中，即使微小的电极极化也会导致电解液容易过度分解，导致大量气体产生并且影响SEI膜的成膜情况，针对这种情况，发明人发现，在贫液状态下，通过脉冲电流进行化成，能够有效的缓解电极极化导致的电解液的分解情况，形成较好的SEI膜，并且多次恒压稳定充电有利于SEI膜密度的提高，增强电池的稳定性。
具体的方案如下：
一种锂离子电池化成方法，所述方法包括：
1)、将第一电解液注入待化成电池；
2)、以小电流恒流充电至充电截止电压；
3)、将电池置于45-55℃下，在充电截止电压和第一预定电压之间进行脉冲充放电循环，所述第一预定电压低于充电截止电压0.1-0.2V；
4)、在充电截止电压下恒压充电，直至电流小于第一预定电流；
5)、静置，然后再在充电截止电压下恒压充电，直至电流小于第一预定电流；
6)、重复步骤4-5若干次；
7)、抽真空排气，然后注入第二电解液；
8)、恒流放电至放电截止电压；
9)、静置，然后在放电截止电压和第二预定电压之间进行恒流充放电循环，所述第二预定电压高于放电截止电压0.2-0.4V；
10)、在放电截止电压和充电截止电压之间恒流循环若干次。
进一步的，所述第一电解液的非水溶剂为环状碳酸酯，所述第二电解液中的非水溶剂为链状碳酸酯；所述第一电解液与第二电解液的体积比为7:3-6:4。
进一步的，所述步骤2中的充电电流为0.01-0.1C。
进一步的，所述步骤3中的脉冲充放电循环的过程为，脉冲充电至充电截止电压，然后再脉冲放电至所述第一预定电压，脉冲电流为0.1-1C，作用时间为5-10s，间隔时间为脉冲作用时间的1/5。
进一步的，所述第一预定电流为0.02C以下。
进一步的，所述充电截止电压为4.2-4.3V。
进一步的，所述放电截止电压为2.7-2.8V。
进一步的，所述第一电解液的非水溶剂选自，碳酸乙酯，碳酸丙酯，碳酸丁酯；所述第二电解液的非水溶剂选自碳酸甲乙酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯。
进一步的，所述步骤9中的电流大小为0.1-0.5C。
本发明具有如下有益效果：
1)、在正式化成工艺前，将电池置于高温环境下，在高电位下进行充放电循环的预化成，有利于增加SEI膜在正极表面的沉积；
2)、在贫液状态下，通过脉冲电流进行化成，能够有效的缓解电极极化以及电解液的分解情况，形成较好的SEI膜；
3)、多次恒压稳定充电有利于SEI膜密度的提高，增强电池的稳定性；
4)、低电压区间的循环有利于负极SEI膜的形成；
5)、第一电解液中非水溶剂由环状碳酸酯构成，能够提高电解液在高电压范围内的稳定性，而第二电解液的链状碳酸酯有利于调节整个电解液的电导率，获得较低的内阻；
6)、经过本发明方法的电池，高温存储性能较好，存储后能够保持较高的循环寿命和容量保持性能。
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)镍钴锰酸锂，负极为人造石墨+天然石墨；第一电解液包括：1M的LiPF6，碳酸乙酯和添加剂VC3％(体积)；第二电解液包括1M的LiPF6，碳酸甲乙酯和碳酸二乙酯，其中体积比、碳酸甲乙酯：碳酸二乙酯＝1:1。
实施例1
1)、将第一电解液注入待化成电池；
2)、以0.01C的电流恒流充电至4.2V；
3)、将电池置于55℃下，在4.2V和4.1V之间进行脉冲充放电循环，所述脉冲充放电循环的过程为，脉冲充电至4.2V，然后再脉冲放电至4.1V，脉冲电流为0.1C，作用时间为10s，间隔时间为脉冲作用时间的2s；
4)、在4.2V下恒压充电，直至电流小于0.02C；
5)、静置2h，然后再在4.2V下恒压充电，直至电流小于0.02C；
6)、重复步骤4-5)3次；
7)、抽真空排气，然后注入第二电解液，所述第一电解液与第二电解液的体积比为7:3；
8)、0.1C恒流放电至2.7V；
9)、静置2h，然后在2.7V和2.9V之间以0.1C的电流进行恒流充放电循环5次；
10)、在2.7V和4.2V之间0.1C恒流循环5次。
实施例2
1)、将第一电解液注入待化成电池；
2)、以0.1C的电流恒流充电至4.3V；
3)、将电池置于45℃下，在4.3V和4.1V之间进行脉冲充放电循环，所述脉冲充放电循环的过程为，脉冲充电至4.3V，然后再脉冲放电至4.1V，脉冲电流为1C，作用时间为5s，间隔时间为脉冲作用时间的1s；
4)、在4.3V下恒压充电，直至电流小于0.02C；
5)、静置2h，然后再在4.3V下恒压充电，直至电流小于0.02C；
6)、重复步骤4-5)3次；
7)、抽真空排气，然后注入第二电解液，所述第一电解液与第二电解液的体积比为6:4；
8)、0.2C恒流放电至2.8V；
9)、静置1h，然后在2.8V和3.2V之间以0.5C的电流进行恒流充放电循环3次；
10)、在2.8V和4.3V之间以0.5C恒流循环3次。
实施例3
1)、将第一电解液注入待化成电池；
2)、以0.05C的电流恒流充电至4.2V；
3)、将电池置于50℃下，在4.2V和4.1V之间进行脉冲充放电循环，所述脉冲充放电循环的过程为，脉冲充电至4.2V，然后再脉冲放电至4.1V，脉冲电流为0.1C，作用时间为10s，间隔时间为脉冲作用时间的2s；
4)、在4.2V下恒压充电，直至电流小于0.01C；
5)、静置2h，然后再在4.2V下恒压充电，直至电流小于0.01C；
6)、重复步骤4-5)3次；
7)、抽真空排气，然后注入第二电解液，所述第一电解液与第二电解液的体积比为6:4；
8)、0.2C恒流放电至2.7V；
9)、静置2h，然后在2.7和3.0V之间以0.2C的电流进行恒流充放电循环5次；
10)、在2.7和4.2V之间以0.2C恒流循环3次。
对比例1
1)、将第一电解液注入待化成电池；
2)、以0.05C的电流恒流充电至4.2V；
3)、在4.2V下恒压充电，直至电流小于0.01C；
4)、抽真空排气，然后注入第二电解液，所述第一电解液与第二电解液的体积比为6:4；
5)、0.2C恒流放电至2.7V；
6)、在2.7和4.2V之间以0.2C恒流循环3次。
对比例2
1)、将第一电解液注入待化成电池；
2)、以0.05C的电流恒流充电至4.2V；
3)、在4.2V下恒压充电，直至电流小于0.01C；
4)、静置2h，然后再在4.2下恒压充电，直至电流小于0.01C；
5)、重复步骤3-4)3次；
6)、抽真空排气，然后注入第二电解液，所述第一电解液与第二电解液的体积比为6:4；
7)、0.2C恒流放电至2.7V；
8)、在2.7和4.2V之间以0.2C恒流循环3次。
对比例3
1)、将第一电解液注入待化成电池；
2)、以0.05C的电流恒流充电至4.2V；
3)、将电池置于50℃下，在4.2V和4.1V之间进行脉冲充放电循环，所述脉冲充放电循环的过程为，脉冲充电至4.2V，然后再脉冲放电至4.1V，脉冲电流为0.1C，作用时间为10s，间隔时间为脉冲作用时间的2s；
4)、抽真空排气，然后注入第二电解液，所述第一电解液与第二电解液的体积比为6:4；
5)、0.2C恒流放电至2.7V；
6)、静置2h，然后在2.7和3.0V之间以0.2C的电流进行恒流充放电循环5次；
7)、在2.7和4.2V之间以0.2C恒流循环3次。
对比例4
1)、将第一电解液和第二电解液注入待化成电池；所述第一电解液与第二电解液的体积比为6:4；
2)、以0.05C的电流恒流充电至4.2V；
3)、将电池置于50℃下，在4.2V和4.1V之间进行脉冲充放电循环，所述脉冲充放电循环的过程为，脉冲充电至4.2V，然后再脉冲放电至4.1V，脉冲电流为0.1C，作用时间为10s，间隔时间为脉冲作用时间的2s；
4)、在4.2V下恒压充电，直至电流小于0.01C；
5)、静置2h，然后再在4.2下恒压充电，直至电流小于0.01C；
6)、重复步骤4-5)3次；
7)、0.2C恒流放电至2.7V；
8)、静置2h，然后在2.7和3.0V之间以0.2C的电流进行恒流充放电循环5次；
9)、在2.7和4.2V之间以0.2C恒流循环3次。
实验与数据
将实施例1-3和对比例1-4的电池，在55℃下存储60天，然后测量在0.1C的电流下循环3次和100次后的容量，将该容量除以存储前测量的容量，分别得到存储容量保持率和循环容量保持率。由表1可见，在高电位区间内的脉冲化成，在高电位下多次恒压充电化成，以及将电解液分次注入，以及低电位下的循环工序，对于电池的高温存储性能和容量保持率具有不同程度的影响，通过本发明的化成方法得到的电池，不管是高温存储性能来看，还是后期的循环性能来看，都优于对比例的电池。
表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。
