專利名稱：：一種提高錳酸鋰鋰離子電池穩定性能和循環性能的方法
技術領域：
：本發明涉及一種電池領域的技術改進工藝，特別是提高錳酸鋰鋰離子電池穩定性能和循環性能的方法。
背景技術：
：隨著傳統能源的日益枯竭和其造成的污染日益嚴重，各國政府對新能源汽車的期待越來越強烈，期待它的出現能夠緩解目前我們所面臨的日益嚴峻的能源、環境壓力。作為新能源汽車發展的關鍵技術一電池技術因而被提到了一個重要的位置。在目前所有的電池技術中，鋰離子動力電池由于在能量密度、功率性能等方面的優勢而成為研究人員的首選。在綜合考慮了安全性、壽命、價格等因素后，目前被廣泛采用的鋰離子動力電池主要是錳酸鋰體系。然而目前錳酸鋰鋰離子電池仍然存在擱置性能較差，循環壽命并未達到人們所期待的目標等問題。因此，提高錳酸鋰鋰離子電池的循環壽命和穩定性成為了各國研究人員所關注的焦點，對此，各國學者采取了一系列有效的措施，如CN101154751A號發明專利就提到了一種抑制錳酸鋰正極材料容量損失的方法，主要說明了錳酸鋰電池在何種狀態下擱置才能達到電池容量衰減的最小值，有一定的可取之處；作者SungBinPark(JournalofPowerSources,2008,180:597-601)采用在電池正才及才及片制作過程中在漿料中摻雜的方法來提高錳酸鋰電池的循環壽命，并取得了較為可觀的實驗效果。在綜合考慮了影響錳酸鋰鋰離子電池性能的各種因素，以及在生產現實中的可操作性后，作者提出了一種能明顯改善錳酸鋰鋰離子電池循環性能和穩定性的技術工藝，即將預充完的電池在一定的荷電狀態、溫度下保持一定的時間。該工藝的應用，明顯的提高了錳酸鋰電池的循環性能，改善了擱置性能，這為提高錳酸鋰鋰離子電池在未來的廣泛應用增添了必須的竟爭優勢。
發明內容本發明的目的是提出一種旨在提高錳酸鋰鋰離子電池穩定性能和循環性能的技術工藝。一種提高錳酸鋰鋰離子電池穩定性能和循環性能的工藝，該方法包括將化成后的錳酸鋰鋰離子電池在一定荷電狀態下，一定溫度下保持一段時間。不同單位可根據自己具備的實際條件相應選擇荷電狀態、溫度和時間。優選荷電狀態S0C為20%~80%，溫度為-20°C~60°C,保持的時間為1-30天。這種工藝將使鋰離子電池在預充電階段時形成的SEI膜的穩定性增強，從而改善錳酸鋰鋰離子電池后續的循環壽命和擱置性能，具體步驟包括在電池化成后，在一定荷電狀態下對電池進行不同時間和溫度的處理，設定的SOC值為20%-80%，優選為一定20%-60%,最佳為40%;時間范圍是1-30天，優選為3-15天，最佳為10天；溫度范圍是-2(TC至6(TC，優選為-10-45。C,最佳為40。C。在進行不同參數設定組合時，作者采用了正交實驗法，充分考慮了三個參數存在的各種可能，并對其——進行了實驗、驗證、比較。同未進行這種工藝處理的錳酸鋰鋰離子電池性能比較，采用本發明所闡述的技術工藝后電池的循環壽命顯著的提高；電池的倍率放電性能、擱置性能得到明顯的改善。具體實施例方式首先進行錳酸鋰鋰離子電池的制作工藝①正極的涂布將錳酸鋰正極材料、炭黑、KS-15、聚偏二氟乙稀(PVDF)按照一定比例混合、攪拌，然后將漿料在涂布機上均勻的涂覆在鋁箔上，并將涂好的極片進行烘烤、輥壓、裁片，最終得到正極極片；②負極的涂布將石墨、炭黑、LA-132、羧曱基纖維素(CMC)按照一定比例混合、攪拌，然后將漿料在涂布機上均勻的涂覆在銅箔上，并將涂好的極片進行烘烤、輥壓、裁片，最終得到負極極片；③將①、②得到的正負極片經過配組、疊片、封裝工藝，制備好電池芯；注液工藝，注入1.0mol/LLiPF6(EC:DEC:DMC-l:l:l)型的電解液；1.0mol/LLiPF6(EC:DEC:DMC4:l:l)指LiPF6溶解于體積比為1:1:1的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸二曱酯(DMC)的混合溶液中形成濃度為lmol/L的電解液；⑤進行預充化成工藝；⑥進行本發明所闡述的工藝。實施例實施例1:將化成后的錳酸鋰鋰離子電池在荷電狀態SOC為30%、25。C下保持7天，經過這種處理后的電池的性能與未進行此工藝處理的結果比較如下表所列常溫循環性能高溫擱置性能倍率放電性能循環次數衰減率容量保持率容量恢復率0.3C1C3C5C未處理1200.61%087.21%93.36%100%98.31%94.37%88.48%處理11200.3796。89.16%95.17%100%99.90%97.19%92.11%結果表明經過處理后的電池在以上三項性能指標的對比中都要比未經過處理的電池優異。(其中常溫循環為1C的循環；高溫擱置為60。C下保持7天;倍率放電以0.3C倍率的放電容量為基準。下同。)實施例2:將化成后的錳酸鋰鋰離子電池在荷電狀態SOC為40%、25。C下保持5天，經過這種處理后電池的性能與未進行此工藝處理的結果比較如下表所列<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>結果表明經過處理后的電池在以上三項性能指標的對比中都優于未經過處理的電池性能。實施例3:將化成后的錳酸鋰鋰離子電池在荷電狀態SOC為50%、4(TC下保持7天，經過這種處理后電池的性能與未進行此工藝處理的結果比4交如下表所列-<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>結果表明經過處理后的電池在以上三項性能指標都得到明顯的改善。實施例4:將化成后的錳酸鋰鋰離子電池在荷電狀態SOC為30%、4(TC下保持10天，經過這種處理后電池的性能與未進行此工藝處理的結果比較如下表所列<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>結果表明經過處理后的電池在以上三項性能指標的對比中都要優于未經過處理的電池性能。權利要求1.一種提高錳酸鋰鋰離子電池循環壽命和整體穩定性的工藝方法，該方法包括將化成后的錳酸鋰鋰離子電池在一定荷電狀態下，一定溫度下保持一段時間。2.根據權利要求1的工藝方法，在確定荷電狀態、溫度和時間時釆用正交試—驗法。3.根據權利要求1所述的工藝方法，該方法用于錳酸鋰鋰離子電池生產工藝中的預充化成階^:。4.根據權利要求1所述的工藝方法，所述的荷電狀態SOC為20%-80%。5.根據權利要求4所述的工藝方法，所述溫度為-2(TC-60'C。6.根據權利要求5所述的工藝方法，所述時間為1-30天；7.根據權利要求1至6任一項所述的工藝方法，該方法適合于所有的4孟酸裡電、池體系。8.根據權利要求1所述的工藝方法，不同單位根據自己具備的實際條件相應選擇荷電狀態、溫度和時間。全文摘要一種提高錳酸鋰鋰離子電池穩定性能和循環性能的工藝，該方法包括將化成后的錳酸鋰鋰離子電池，在荷電狀態SOC為20％～80％，溫度為-20℃～60℃下保持1-30天。這種工藝將使鋰離子電池在預充電階段時形成的SEI膜的穩定性增強，從而改善錳酸鋰鋰離子電池后續的循環壽命和擱置性能。文檔編號H01M10/40GK101504995SQ20091007768公開日2009年8月12日申請日期2009年2月11日優先權日2009年2月11日發明者魯其,劉曙光,吳寧寧,安富強,徐金龍,范茂松,雷向利申請人:中信國安盟固利新能源科技有限公司