公開了可充電鋰電池的活化方法和可充電鋰電池。

背景技術：

1、便攜式信息裝置(諸如蜂窩電話、膝上型計算機、智能電話等)和電動車輛使用具有高能量密度且易于攜帶的可再充電鋰電池作為驅(qū)動電源。并且，已經(jīng)進行了使用具有高能量密度的可再充電鋰電池作為混合動力車輛或電動車輛的驅(qū)動電源或電力存儲電源的研究。

2、已經(jīng)研究了各種正電極活性物質(zhì)以實現(xiàn)用于不同用途的可再充電鋰電池。其中，鋰鎳類氧化物、鋰鎳錳鈷類復合氧化物、鋰鎳鈷鋁類復合氧化物和鋰鈷類氧化物最常用作正電極活性物質(zhì)。然而，盡管對大尺寸、高容量或高能量密度的可再充電鋰電池的需求近來已經(jīng)增加，但含有稀有金屬鈷的正電極活性物質(zhì)的供應預計將嚴重短缺。并且因為鈷昂貴且剩余儲量不多，所以需要開發(fā)排除鈷或減少鈷含量的正電極活性物質(zhì)。

技術實現(xiàn)思路

1、在使用包括層狀鋰鎳錳類復合氧化物(下文，可簡稱“鋰鎳錳類復合氧化物”)的正電極活性物質(zhì)的可再充電鋰電池中，施加高電壓活化以增加容量，同時同步地防止由于負電極容量/正電極容量(n/p)比的逆轉(zhuǎn)所致的鋰析出并改善可逆容量和循環(huán)壽命特性。

2、在一些實施方式中，活化可再充電鋰電池的方法包括：對可再充電鋰電池進行第一次充電和放電過程，以及在第一次充電和放電過程之后對可再充電鋰電池單體進行第二次充電和放電過程，其中可再充電鋰電池包括：正電極，包括正電極活性物質(zhì)，正電極活性物質(zhì)包括鋰鎳錳類復合氧化物；負電極；在正電極和負電極之間的隔膜；以及電解液，其中第二次充電和放電過程的上限電壓高于第一次充電和放電過程的上限電壓。

3、在一些實施方式中，可再充電鋰電池包括：正電極，包括正電極活性物質(zhì)，正電極活性物質(zhì)包括層狀鋰鎳錳類復合氧化物；負電極；在正電極和負電極之間的隔膜；以及電解液，其中可再充電鋰電池的初始n/p比為約1.13～約1.15，并且可再充電鋰電池以約4.6v或更大電壓充電時的n/p比大于或等于約1。

4、當應用根據(jù)一些實施方式的活化可再充電鋰電池的方法時，在容量最大化的同時防止了由于n/p比的逆轉(zhuǎn)所致的鋰析出，并且還可改善可逆容量和循環(huán)壽命特性。

技術特征：

1.一種活化可再充電鋰電池的方法，所述方法包括：

2.如權利要求1所述的活化方法，其中在所述第二次充電和放電過程之后進行的第三次充電和放電過程的上限電壓與所述第一次充電和放電過程的上限電壓相同。

3.如權利要求1所述的活化方法，其中所述第一次充電和放電過程的所述上限電壓小于或等于4.5v，并且所述第二次充電和放電過程的所述上限電壓大于4.5v。

4.如權利要求1所述的活化方法，其中所述第一次充電和放電過程的所述上限電壓小于或等于4.4v，并且所述第二次充電和放電過程的所述上限電壓大于或等于4.6v。

5.如權利要求1所述的活化方法，其中所述第一次充電和放電過程的所述上限電壓為4.0v～4.4v，并且所述第二次充電和放電過程的所述上限電壓為4.6v～4.8v。

6.如權利要求1所述的活化方法，其中所述第一次充電和放電過程的倍率和所述第二次充電和放電過程的倍率彼此相同或不同并且各自為0.2c或更小。

7.如權利要求1所述的活化方法，其中所述可再充電鋰電池的初始n/p比為1.13～1.15。

8.如權利要求1所述的活化方法，其中所述可再充電鋰電池在所述第二次充電和放電過程中的充電n/p比大于或等于1。

9.如權利要求1所述的活化方法，其中，基于100mol％的除鋰之外的總金屬含量，所述層狀鋰鎳錳類復合氧化物具有大于或等于60mol％的鎳含量。

10.如權利要求1所述的活化方法，其中，基于100mol％的除鋰之外的總金屬含量，所述層狀鋰鎳錳類復合氧化物具有60mol％～80mol％的鎳含量和大于或等于10mol％的錳含量；并且

11.如權利要求1所述的活化方法，其中所述層狀鋰鎳錳類復合氧化物由下式表示：

12.如權利要求1所述的活化方法，其中所述正電極活性物質(zhì)包括平均粒徑d50為10μm～25μm的大顆粒和平均粒徑d50為0.5μm～8μm的小顆粒。

13.如權利要求12所述的活化方法，其中所述大顆粒為通過聚集多個初級顆粒制成的次級顆粒的形式，并且

14.一種可再充電鋰電池，包括：

15.如權利要求14所述的可再充電鋰電池，其中，基于100mol％的除鋰之外的總金屬含量，在所述層狀鋰鎳錳類復合氧化物中，鎳含量為60mol％～80mol％并且錳含量大于或等于10mol％。

16.如權利要求14所述的可再充電鋰電池，其中所述層狀鋰鎳錳類復合氧化物進一步包括鋁，并且基于100mol％的除鋰之外的總金屬含量，鋁含量為1mol％～3mol％。

17.如權利要求14所述的可再充電鋰電池，其中所述層狀鋰鎳錳類復合氧化物由下式表示：

18.如權利要求14所述的可再充電鋰電池，其中

19.如權利要求18所述的可再充電鋰電池，其中所述大顆粒為通過聚集多個初級顆粒制成的次級顆粒的形式，并且

20.如權利要求14所述的可再充電鋰電池，其中所述負電極包括鋰金屬、碳類負電極活性物質(zhì)、硅類負電極活性物質(zhì)或其組合。

技術總結
本申請涉及可充電鋰電池的活化方法和可充電鋰電池?；罨椒òǎ簩稍俪潆婁囯姵剡M行第一次充電和放電過程，以及對可再充電鋰電池進行第二次充電和放電過程。可再充電鋰電池包括：正電極，包括正電極活性物質(zhì)，正電極活性物質(zhì)包括層狀鋰鎳錳類復合氧化物；負電極；在正電極和負電極之間的隔膜；以及電解液。第二次充電和放電過程的上限電壓高于第一次充電和放電過程的上限電壓。

技術研發(fā)人員：李昌珍,權善英,孫政佑,俞熙元
受保護的技術使用者：三星SDI株式會社
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/19