一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，屬于鋰離子電池領(lǐng)域。所述方法包括：在室溫下，對(duì)注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，該第一活化處理包括在4.2-4.5V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在2.0-3.0V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理；然后再對(duì)該電池進(jìn)行第二活化處理，該第二活化處理包括在10-25℃以及4.5-4.8V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在25-55℃以及2.0-2.75V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理；然后對(duì)富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出。通過上述方法能有效提高富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能，并降低循環(huán)過程中的電壓降，提高了富鋰錳鋰離子電池的使用壽命。
【專利說明】一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，特別涉及一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池作為一種高能蓄電池，具有能量密度高、使用壽命長(zhǎng)、循環(huán)性能好且無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等電子設(shè)備中。鋰離子電池正極材料是鋰離子電池中的重要組成部分，它對(duì)于鋰離子電池的電化學(xué)性能有重要的影響。
[0003]目前已經(jīng)商品化的鋰離子電池正極材料中，以LiCoO2作為在正極材料的鋰離子電池由于價(jià)格昂貴、安全性差、有毒性，極大地限制了其應(yīng)用。以LiMn2O4作為正極材料的鋰離子電池由于高溫性能差、能量密度低等缺點(diǎn)，也限制了其在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用。以LiFePO4作為正極材料的鋰離子電池存在加工性能差、批次穩(wěn)定性差、低溫性能差、能量密度低等缺點(diǎn)，也不利于其在電動(dòng)車上的應(yīng)用。以富鋰錳xLi2Mn03*(l_x)LiM02(其中，O < X < 1，M代表Mn、N1、Co、N1.5ΜηΟ.5、Cr、Nil73Col73Mnl73^ Fe等元素)作為正極材料的鋰離子電池，亦即富鋰錳鋰離子電池具有能量密度高(大于220Wh/kg)，取材豐富、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，具有極大的應(yīng)用潛力。
[0004]舉例來(lái)說，CN103560250A提供了一種以富鋰錳基材料為正極的鋰離子電池，包括正極、正極表面涂層、負(fù)極、隔膜和電解液。其中，該正極包括正極活性物質(zhì)富鋰錳基材料或者經(jīng)表面包覆的富鋰錳基材料80-95% (重量比)、導(dǎo)電劑3-18%、粘結(jié)劑2-17%。
[0005]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0006]現(xiàn)有技術(shù)提供的富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供了一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法。具體技術(shù)方案如下:
[0008]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，所述富鋰錳鋰離子電池以金屬鋰或單質(zhì)碳作為負(fù)極材料，所述方法包括:
[0009]步驟a、在室溫下，對(duì)注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，所述第一活化處理包括在4.2-4.5V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在2.0-3.0V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理；
[0010]步驟b、對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，所述第二活化處理包括在10-25°C以及4.5-4.8V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在25-55°C以及
2.0-2.75V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理；
[0011]步驟C、對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使所述第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出。
[0012]進(jìn)一步地，所述步驟a中，所述第一活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
[0013]進(jìn)一步地，所述步驟b中，所述第二活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
[0014]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，所述富鋰錳鋰離子電池以碳的合金作為負(fù)極材料，所述方法包括:
[0015]步驟α、在室溫下，對(duì)注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，所述第一活化處理包括在4.0-4.5V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在1.8-3.0V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理；
[0016]步驟β、對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，所述第二活化處理包括在10-25°C以及4.3-4.8V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在25-55°C以及
1.8-2.75V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理；
[0017]步驟Y、對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使所述第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出。
[0018]進(jìn)一步地，所述步驟α中，所述第一活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
[0019]進(jìn)一步地，所述步驟β中，所述第二活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
[0020]第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，所述富鋰錳鋰離子電池以鈦酸鋰作為負(fù)極材料，所述方法包括:
[0021]步驟1、在室溫下，對(duì)注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，所述第一活化處理包括在2.6-3.1V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在0.4-1.6V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理；
[0022]步驟I1、對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，所述第二活化處理包括在10-25°C以及2.9-3.4V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在25_55°C以及0.4-1.35V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理；
[0023]步驟II1、對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使所述第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出。
[0024]進(jìn)一步地，所述步驟I中，所述第一活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
[0025]進(jìn)一步地，所述步驟II中，所述第二活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是:
[0027]本發(fā)明實(shí)施例提供的用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，通過在上述溫度及電壓范圍下對(duì)富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，來(lái)對(duì)富鋰錳中的LiMO2材料進(jìn)行活化，然后在特定的溫度和電壓范圍下再對(duì)富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，來(lái)對(duì)富鋰錳中的Li2MnO3M料進(jìn)行活化。通過上述兩步活化處理，既能確保富鋰錳材料完全得到活化，又能避免直接充電至高電壓造成富鋰錳正極材料表面產(chǎn)生缺陷或者結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲變化，從而有效提高富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能，并降低循環(huán)過程中的電壓降，提高了富鋰錳鋰離子電池的使用壽命。

【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0029]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，該富鋰錳鋰離子電池以金屬鋰或單質(zhì)碳作為負(fù)極材料，該方法包括:
[0030]步驟101、在室溫下，對(duì)注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，該第一活化處理包括在4.2-4.5V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在2.0-3.0V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。
[0031]步驟102、對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，該第二活化處理包括在10-25°C以及4.5-4.8V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在25-55°C以及2.0-2.75V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。
[0032]步驟103、對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出，從而得到處理后的富鋰錳鋰離子電池。
[0033]步驟103中，通過對(duì)活化處理后的鋰離子電池進(jìn)行抽氣處理，來(lái)使活化過程中產(chǎn)生的氣體排出，避免鋰離子電池的使用的過程中發(fā)生氣脹，提高其使用安全性。
[0034]進(jìn)一步地，步驟101中，第一活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。步驟102中，第二活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
[0035]可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，通過在上述溫度及電壓范圍下對(duì)富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，來(lái)對(duì)富鋰錳中的LiMO2材料進(jìn)行活化，然后在特定的溫度和電壓范圍下再對(duì)富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，來(lái)對(duì)富鋰錳中的Li2MnO3材料進(jìn)行活化。通過上述兩步活化處理，既能確保富鋰錳材料完全得到活化，又能避免直接充電至高電壓造成富鋰錳正極材料表面產(chǎn)生缺陷或者結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲變化，從而有效提高富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能，并降低循環(huán)過程中的電壓降，提高了富鋰錳鋰離子電池的使用壽命。
[0036]可以理解的是，上述方法針對(duì)的是其負(fù)極為金屬鋰或者單質(zhì)碳，例如人造石墨、天然石墨、硬碳、軟碳、人造復(fù)合石墨等材料的富鋰錳鋰離子電池。當(dāng)富鋰錳鋰離子電池的負(fù)極為碳的合金，例如硅碳合金、錫碳合金等材料時(shí)，在對(duì)該富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行處理的過程中，相應(yīng)的充放電截止電壓將下調(diào)0-0.2V ;而當(dāng)富鋰錳鋰離子電池的負(fù)極為鈦酸鋰時(shí)，在對(duì)該富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行處理的過程中，相應(yīng)的充放電截止電壓將下調(diào)1.4-1.6V。亦即:
[0037]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，該富鋰錳鋰離子電池以碳的合金作為負(fù)極材料，該方法包括:
[0038]步驟201、在室溫下，對(duì)注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，該第一活化處理包括在4.0-4.5V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在1.8-3.0V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。
[0039]步驟202、對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，該第二活化處理包括在10-25°C以及4.3-4.8V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在25-55°C以及1.8-2.75V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。
[0040]步驟203、對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出，從而得到處理后的富鋰錳鋰離子電池。
[0041]進(jìn)一步地，步驟201中，第一活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次；步驟202中，第二活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
[0042]第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，該富鋰錳鋰離子電池以鈦酸鋰作為負(fù)極材料，該方法包括:
[0043]步驟301、在室溫下，對(duì)注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，所述第一活化處理包括在2.6-3.1V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在0.4-1.6V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。
[0044]步驟302、對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，該第二活化處理包括在10-25°C以及2.9-3.4V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在25-55°C以及0.4-1.35V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理，從而得到處理后的富鋰錳鋰離子電池。
[0045]步驟303、對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使該第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出。
[0046]進(jìn)一步地，步驟301中，第一活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次；步驟302中，第二活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
[0047]以下將通過具體實(shí)施例進(jìn)一步地描述本發(fā)明。
[0048]實(shí)施例1
[0049]本實(shí)施例提供了一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，該富鋰錳鋰離子電池中的富鋰錳材料為0.5Li2Mn03.0.5LiNia5MnQ.502，負(fù)極材料為鋰。
[0050]該富鋰錳鋰離子電池的制備步驟如下:將富鋰錳材料
0.5Li2Mn03.0.5LiNi0.5Mn0.502與導(dǎo)電劑乙炔黑、粘結(jié)劑PVDF(聚偏氟乙烯)按照質(zhì)量比8:I:1混合均勻，利用NMP(1-甲基-2-吡咯烷酮)將此混合物調(diào)制成漿料，均勻涂覆于鋁箔上，放入烘箱中，80-120°C烘干lh，取出沖成圓形極片，85°C真空干燥12小時(shí)，進(jìn)行壓片，85°C真空干燥12小時(shí)，制得實(shí)驗(yàn)電池用極片。以鋰片為對(duì)電極，電解液為1.0moI/L LiPF6的EC(乙基碳酸酯)+DMC( 二甲基碳酸酯)(體積比1:3)溶液，隔膜為celgard2325膜，在充滿氬氣氣氛的手套箱內(nèi)裝配成CR2025型富鋰錳0.5Li2Mn03.0.5LiNi0.5Mn0.502/Li式扣式電池。
[0051]對(duì)上述制備的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行活化處理，以提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性。該方法如下:
[0052]I)在室溫下，對(duì)上述注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，該第一活化處理包括在4.5V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在2.0V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。其中，充放電電流為0.1C，充放電循環(huán)次數(shù)為2次。
[0053]2)對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，該第二活化處理包括在25°C以及4.8V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在25°C以及2.0V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。其中，充放電電流為0.1C，充放電循環(huán)次數(shù)為3次。
[0054]3)對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出，從而得到具有較高循環(huán)性能的富鋰錳鋰離子電池。
[0055]對(duì)本實(shí)施例活化處理后的富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能進(jìn)行測(cè)試，其中，在測(cè)試過程中保持充放電電壓范圍為4.8-2.0V，充放電電流為0.2C(1C = 230mA/g)。測(cè)試結(jié)果表明，本實(shí)施例提供的活化處理后的富鋰錳鋰離子電池的首次放電比容量為237.283mAh/g,循環(huán)100次后的放電比容量為218.132mAh/g，容量保持率為91.93%，循環(huán)穩(wěn)定性較好。首次放電中值電壓3.55V為，循環(huán)100次放電中值電壓為3.398V，平均每個(gè)循環(huán)中值電壓下降
1.52mV，循環(huán)過程中的電壓降較小。可見，利用本發(fā)明實(shí)施例提供的活化處理方法有效提高了富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能。
[0056]對(duì)比實(shí)施例1
[0057]本實(shí)施例利用如下方法對(duì)實(shí)施例1中提供的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行活化處理。其中，該活化處理具體為:在室溫下，對(duì)實(shí)施例1中提供的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行預(yù)充放電循環(huán)處理，其中，充放電電壓為4.8-2.0V，充放電電流為0.1C，充放電循環(huán)次數(shù)為4次。然后對(duì)充放電處理后的電池進(jìn)行抽氣及封口處理，得到處理后的第I對(duì)比富鋰錳鋰離子電池。
[0058]在與實(shí)施例1相同的測(cè)試條件下，對(duì)本對(duì)比實(shí)施例提供的第I對(duì)比富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該電池的首次放電比容量為225.022mAh/g，循環(huán)100次放電比容量為191.05mAh/g，容量保持率為84.9%，循環(huán)穩(wěn)定性差。首次放電中值電壓為3.528V，循環(huán)100次放電中值電壓為3.168V，平均每個(gè)循環(huán)中值電壓下降3.6mV，循環(huán)過程中的電壓降較大。
[0059]實(shí)施例2
[0060]本實(shí)施例提供了一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，該富鋰錳鋰離子電池中的富鋰猛材料為0.4LI2MnO3.0.6LiNi1/3Co1/3Mn1/302,負(fù)極材料為人造石墨。
[0061]該富鋰錳鋰離子電池的制備步驟如實(shí)施例1所述。
[0062]對(duì)上述制備的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行活化處理，以提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性。該方法如下:
[0063]I)在室溫下，對(duì)上述注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，該第一活化處理包括在4.35V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在2.75V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。其中，充放電循環(huán)次數(shù)為3次，第I次循環(huán)的充放電電流為0.05C，第2-3次循環(huán)的充放電電流為0.3C。
[0064]2)對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，該第二活化處理包括在10°C以及4.6V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在35°C以及2.0V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。其中，充放電電流為0.1C，充放電循環(huán)次數(shù)為2次。
[0065]3)對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出，從而得到具有較高循環(huán)性能的富鋰錳鋰離子電池。
[0066]對(duì)本實(shí)施例活化處理后的富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能進(jìn)行測(cè)試，其中，在測(cè)試過程中保持充放電電壓范圍為4.6-2.0V，充放電電流為0.5C(1C = 230mA/g)。測(cè)試結(jié)果表明，本實(shí)施例提供的活化處理后的富鋰錳鋰離子電池的首次放電比容量為1006.8mAh，循環(huán)100次放電比容量為982.6mAh，容量保持率為97.6%，循環(huán)穩(wěn)定性較好。且該富鋰錳鋰離子電池充放電循環(huán)100次后并未發(fā)生氣脹，安全性能較好?？梢姡帽景l(fā)明實(shí)施例提供的活化處理方法有效提高了富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能。
[0067]對(duì)比實(shí)施例2
[0068]本實(shí)施例利用如下方法對(duì)實(shí)施例2中提供的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行活化處理。其中，該活化處理具體為:在室溫下，對(duì)實(shí)施例2中提供的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行預(yù)充放電循環(huán)處理，其中，充放電電壓為4.6-2.0V，充放電循環(huán)次數(shù)為5次，第一次循環(huán)的充放電電流為0.05C，第2-5次循環(huán)的充放電電流為0.1C。然后對(duì)充放電處理后的電池進(jìn)行抽氣及封口處理，得到處理后的第2對(duì)比富鋰錳鋰離子電池。
[0069]在與實(shí)施例2相同的測(cè)試條件下，對(duì)本對(duì)比實(shí)施例提供的第2對(duì)比富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該電池的首次放電比容量為975.3mAh，循環(huán)100次放電比容量為843.6mAh，容量保持率為86.5%，循環(huán)穩(wěn)定性差。且該富鋰錳鋰離子電池充放電循環(huán)100次后發(fā)生明顯氣脹，安全性能差。
[0070]實(shí)施例3
[0071]本實(shí)施例提供了一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，該富鋰錳鋰離子電池中的富鋰錳材料為0.3Li2Mn03.0.TLiNia47Ala Jfaa47O2，負(fù)極材料為鈦酸鋰。
[0072]該富鋰錳鋰離子電池的制備步驟如實(shí)施例1所述。
[0073]對(duì)上述制備的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行活化處理，以提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性。該方法如下:
[0074]I)在室溫下，對(duì)上述注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，該第一活化處理包括在2.8V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在1.25V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。其中，充放電循環(huán)次數(shù)為2次，第I次循環(huán)的充放電電流為0.1C，第2次循環(huán)的充放電電流為0.5C。
[0075]2)對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，該第二活化處理包括在10°C以及3.2V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在45°C以及0.6V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。其中，充放電電流為0.1C，充放電循環(huán)次數(shù)為4次。
[0076]3)對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出，從而得到具有較高循環(huán)性能的富鋰錳鋰離子電池。
[0077]對(duì)本實(shí)施例活化處理后的富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能進(jìn)行測(cè)試，其中，在測(cè)試過程中保持充放電電壓范圍為3.1-0.6V，充放電電流為0.5C(1C = 230mA/g)。測(cè)試結(jié)果表明，本實(shí)施例提供的活化處理后的富鋰錳鋰離子電池循環(huán)100次容量保持率為99.3%，循環(huán)穩(wěn)定性較好。循環(huán)100次放電中值電壓下降12mV，平均每個(gè)循環(huán)中值電壓下降0.12mV,循環(huán)過程中的電壓降較小?？梢姡帽景l(fā)明實(shí)施例提供的活化處理方法有效提高了富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能。
[0078]對(duì)比實(shí)施例3
[0079]本實(shí)施例利用如下方法對(duì)實(shí)施例3中提供的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行活化處理。其中，該活化處理具體為:在室溫下，對(duì)實(shí)施例3中提供的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行預(yù)充放電循環(huán)處理，其中，充放電電壓為3.2-0.6V，充放電循環(huán)次數(shù)為6次，充放電電流為0.1C。然后對(duì)充放電處理后的電池進(jìn)行抽氣及封口處理，得到處理后的第3對(duì)比富鋰錳鋰離子電池。
[0080]在與實(shí)施例3相同的測(cè)試條件下，對(duì)本對(duì)比實(shí)施例提供的第3對(duì)比富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該電池的循環(huán)100次容量保持率為88.7 %，循環(huán)穩(wěn)定性差，容量衰減快。循環(huán)100次放電中值電壓下降85.4mV，平均每個(gè)循環(huán)中值電壓下降0.854mV，循環(huán)過程中的電壓降較大。
[0081]實(shí)施例4
[0082]本實(shí)施例提供了一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，該富鋰錳鋰離子電池中的富鋰猛材料為0.3Li2Mn03.0.TLiNia47Alaci6Mna47O2,負(fù)極材料為娃碳負(fù)極材料，購(gòu)自上海杉杉科技有限公司。
[0083]該富鋰錳鋰離子電池的制備步驟如實(shí)施例1所述。
[0084]對(duì)上述制備的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行活化處理，以提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性。該方法如下:
[0085]I)在室溫下，對(duì)上述注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，該第一活化處理包括在4.2V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在2.2V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。其中，充放電循環(huán)次數(shù)為2次，第I次循環(huán)的充放電電流為0.1C，第2次循環(huán)的充放電電流為0.5C。
[0086]2)對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，該第二活化處理包括在18°C以及4.5V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在40°C以及2.1V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理。其中，充放電電流為0.1C，充放電循環(huán)次數(shù)為4次。
[0087]3)對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出，從而得到具有較高循環(huán)性能的富鋰錳鋰離子電池。
[0088]對(duì)本實(shí)施例活化處理后的富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能進(jìn)行測(cè)試，其中，在測(cè)試過程中保持充放電電壓范圍為4.1-2.0V，充放電電流為0.5C(1C = 230mA/g)。測(cè)試結(jié)果表明，本實(shí)施例提供的活化處理后的富鋰錳鋰離子電池循環(huán)100次容量保持率為99.5%，循環(huán)穩(wěn)定性較好。循環(huán)100次放電中值電壓下降IlmV，平均每個(gè)循環(huán)中值電壓下降0.1lmV,循環(huán)過程中的電壓降較小。可見，利用本發(fā)明實(shí)施例提供的活化處理方法有效提高了富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能。
[0089]對(duì)比實(shí)施例4
[0090]本實(shí)施例利用如下方法對(duì)實(shí)施例4中提供的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行活化處理。其中，該活化處理具體為:在室溫下，對(duì)實(shí)施例4中提供的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行預(yù)充放電循環(huán)處理，其中，充放電電壓為4.2-2.0V，充放電循環(huán)次數(shù)為6次，充放電電流為0.1C。然后對(duì)充放電處理后的電池進(jìn)行抽氣及封口處理，得到處理后的第4對(duì)比富鋰錳鋰離子電池。
[0091]在與實(shí)施例4相同的測(cè)試條件下，對(duì)本對(duì)比實(shí)施例提供的第4對(duì)比富鋰錳鋰離子電池的循環(huán)性能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該電池的循環(huán)100次容量保持率為87.3%，循環(huán)穩(wěn)定性差，容量衰減快。循環(huán)100次放電中值電壓下降86.7mV，平均每個(gè)循環(huán)中值電壓下降0.867mV，循環(huán)過程中的電壓降較大。
[0092]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，所述富鋰錳鋰離子電池以金屬鋰或單質(zhì)碳作為負(fù)極材料，所述方法包括: 步驟a、在室溫下，對(duì)注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，所述第一活化處理包括在4.2-4.5V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在2.0-3.0V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理； 步驟b、對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，所述第二活化處理包括在10-25 °C以及4.5-4.8V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在25-55 °C以及2.0-2.75V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理； 步驟C、對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使所述第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟a中，所述第一活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟b中，所述第二活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
4.一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，所述富鋰錳鋰離子電池以碳的合金作為負(fù)極材料，所述方法包括: 步驟α、在室溫下，對(duì)注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，所述第一活化處理包括在4.0-4.5V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在1.8-3.0V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理； 步驟β、對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，所述第二活化處理包括在10-25°C以及4.3-4.8V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在25-55°C以及1.8-2.75V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理； 步驟Y、對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使所述第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟α中，所述第一活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟β中，所述第二活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
7.一種用于提高富鋰錳鋰離子電池循環(huán)穩(wěn)定性的方法，所述富鋰錳鋰離子電池以鈦酸鋰作為負(fù)極材料，所述方法包括: 步驟1、在室溫下，對(duì)注液后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第一活化處理，所述第一活化處理包括在2.6-3.1V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在0.4-1.6V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理； 步驟I1、對(duì)第一活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行第二活化處理，所述第二活化處理包括在10-25°C以及2.9-3.4V的充電截止電壓下進(jìn)行的充電處理和在25_55°C以及0.4-1.35V的放電截止電壓下進(jìn)行的放電處理； 步驟II1、對(duì)第二活化處理后的富鋰錳鋰離子電池進(jìn)行抽氣和封口，使所述第一活化處理和第二活化處理過程中產(chǎn)生的氣體排出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟I中，所述第一活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟II中，所述第二活化處理的循環(huán)次數(shù)為1-6次。
【文檔編號(hào)】H01M10/0525GK104319422SQ201410531138
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】劉三兵, 梅周盛, 朱廣燕 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司