本发明属于电池，尤其涉及一种正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池及其化成方法。
背景技术：
1、近年来，各种电子产品及物联网等快速发展，对锂离子电池的长循环性能不断提出更高的要求。储能用锂离子电池通常以石墨作负极、液态有机电解液作电解质，正极选材以三元材料(ncm)和磷酸铁锂(lfp)为主。其中ncm在循环过程中常常存在过渡金属溶出和颗粒破碎等问题，容易导致电池循环寿命恶化，因此ncm电池往往无法满足储能电站长服役寿命需求。区别于ncm的层状结构，lfp的晶体结构为有序橄榄石型，po43-聚阴离子的p-o强共价键为良好的支撑结构，可以显著降低循环过程中li+频繁嵌入、脱出对材料本身结构的影响，进而大幅提升电芯的循环寿命，因此，目前长循环锂离子液态电池往往采用lfp作为正极材料。
2、针对lfp电池的寿命衰减，有研究发现，其主要原因为负极副反应导致的活性锂消耗，具体表现为固体电解质膜(sei)的持续生长、破裂及重组。补锂技术，也叫做预锂化或者嵌锂技术，即在锂电池工作前向电池内部增加锂以此达到补充循环过程中活性锂的目的，并能有效提升电池能量密度，从而满足现阶段及未来对锂离子电池长循环寿命的需求。目前，已报道的补锂的途径很多，但主要是正极补锂和负极补锂两大类。
3、对于lfp电池，负极补锂往往工艺繁琐且安全风险大，电池成本高，一致性差，在实际生产中很难应用。而正极补锂直接在正极浆料匀浆过程中添加少量高容量正极材料即可，利用在充电的过程中，多余的li元素不断从这些高容量正极材料脱出并嵌入到负极中补充活性锂损失，以达到延长锂离子电池循环寿命的目的，并且实施成本相对较低，并更适合现在的锂离子电池制造工艺，因此是目前最有前景的补锂技术。
4、镍酸锂(lno)为正极补锂添加剂中的一种，只需在正极匀浆时加入少量即可显著提升锂电池能量密度和循环性能。然而，lno的化成激活电压一般为4.0v～4.2v，远超lfp的充电电压上限3.65v。据研究报道，对lfp来说，当充电电压大于3.7v时，可能会使lfp的晶格结构造成破坏，从而影响lfp电池的循环性能。
技术实现思路
1、本发明实施例提供一种正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池及其化成方法，旨在解决现有lno的化成激活电压高导致lfp晶体结构遭到破坏、最终影响lfp电池的循环性能等问题。
2、为实现上述目的，一方面，本发明实施例提供一种正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池的化成方法，包括如下步骤：
3、s01、将待化成的磷酸铁锂电池进行常温化成，得到一次化成电池；所述常温化成通过如下方式实现：于20℃～30℃、-0.04mpa～-0.09mpa，将所述待化成的磷酸铁锂电池进行一次充电后静置，然后进行二次充电后静置，最后进行三次充电；
4、s02、于40℃～50℃，将步骤s01中的一次化成电池进行搁置，得到搁置电池；
5、s03、于40℃～50℃，将步骤s02中的搁置电池进行化成，得到正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池。
6、作为优选的实施方式，步骤s01中，
7、所述待化成的磷酸铁锂电池为正极掺杂了1wt％～5wt％镍酸锂的磷酸铁锂电池。
8、所述一次充电后静置的操作条件为0.02c～0.05c恒流充电到2.6v～2.8v，然后静置5min～30min。
9、所述二次充电后静置的操作条件为0.08c～0.12c恒流充电到3.0v～3.25v，然后静置5min～60min。
10、所述三次充电的操作条件为0.1c～0.2c恒流充电到3.3v～3.35v。
11、常温化成通过三次梯度式的充电，使得所形成的sei膜致密稳定。
12、作为优选的实施方式，步骤s02中，
13、所述搁置的压力为-0.04mpa～-0.09mpa；所述搁置的时间为4h～8h。通过高温搁置，有利于稳定已形成的sei膜。
14、作为优选的实施方式，步骤s03中，
15、所述化成通过如下方式实现：将所述搁置电池进行恒流恒压充电，然后静置。
16、所述恒流恒压充电的操作条件为于-0.04mpa～-0.09mpa、0.4c～0.6c恒流充电到3.65v～3.75v，充电截止电流为0.01c～0.05c。高温可提高电化学反应速率并有助于提高lno中锂离子的脱出，因此可实现在较低电压3.65v～3.75v下激活lno的目的。
17、所述静置的时间为10min～30min。
18、在本申请实施例中，化成结束后，电池可正常转到下一步工序。整个化成过程保持-0.04mpa～-0.09mpa的负压，有助于化成中电解液分解所形成的气体排出，并可增强极片之间的接触，从而减少负极片析锂的风险。
19、另一方面，本发明实施例还提供由化成方法制备得到的正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池。
20、化成时，在不同的充放电机制下，充电电流、充电温度、静置时间和充电截止电压的不同均会影响sei的形成及质量，影响电池电化学性能。本申请采用逐步提高化成温度和化成电压的负压化成工艺，并将化成电压控制在3.75v以为，既可以保证lfp不因化成电压超3.75v而使其晶体结构遭到一定程度的破坏，又可在低电压下激活lno以达到补锂效果，并能提高sei膜的稳定性，达到减小电池内阻及延长其循环寿命的目的。
21、与现有技术相比，通过本申请的化成方法，使得lfp电池在正极掺混lno后，可以充分保留lfp本身稳定的晶格结构特点，lno又可以被成功激活，解决了lno激活电压与lfp上限电压冲突的矛盾，从而实现lno在lfp电池循环过程中的缓释补锂功能，使锂电池循环性能得到最大优化与提升。本申请方法可以使得所形成的sei膜致密稳定，减少负极片负压析锂的风险。
1.一种正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池的化成方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池的化成方法，其特征在于，步骤s01中，所述待化成的磷酸铁锂电池为正极掺杂了1wt％～5wt％镍酸锂的磷酸铁锂电池。
3.根据权利要求1所述的正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池的化成方法，其特征在于，步骤s01中，所述一次充电后静置的操作条件为0.02c～0.05c恒流充电到2.6v～2.8v，然后静置5min～30min。
4.根据权利要求1所述的正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池的化成方法，其特征在于，步骤s01中，所述二次充电后静置的操作条件为0.08c～0.12c恒流充电到3.0v～3.25v，然后静置5min～60min。
5.根据权利要求1所述的正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池的化成方法，其特征在于，步骤s01中，所述三次充电的操作条件为0.1c～0.2c恒流充电到3.3v～3.35v。
6.根据权利要求1所述的正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池的化成方法，其特征在于，步骤s02中，所述搁置的压力为-0.04mpa～-0.09mpa；所述搁置的时间为4h～8h。
7.根据权利要求1所述的正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池的化成方法，其特征在于，步骤s03中，所述化成通过如下方式实现：将所述搁置电池进行恒流恒压充电，然后静置。
8.根据权利要求7所述的正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池的化成方法，其特征在于，所述恒流恒压充电的操作条件为于-0.04mpa～-0.09mpa、0.4c～0.6c恒流充电到3.65v～3.75v，充电截止电流为0.01c～0.05c。
9.根据权利要求7所述的正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池的化成方法，其特征在于，所述静置的时间为10min～30min。
10.一种正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池其特征在于，所述正极掺混镍酸锂的磷酸铁锂电池由权利要求1至9任一项所述的化成方法制备得到。
