一種高首次庫倫效率的鋰離子電池制造技術

本發明專利技術公開了一種高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備方法，由正極活性物質和負極活性物質經過配料、涂布、輥壓分切、烘烤、模切、卷繞、裝配和注液工序，完成高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備，所述負極活性物質選用人造石墨材料，所述負極活性物質經過配制溶液、混合活性物質和加熱烘干步驟完成摻鋰改性處理；本發明專利技術通過對負極活性物質進行摻鋰改性處理，提供了一種高首次充放電效率的鋰離子電池，本發明專利技術對于正極材料沒有明確的限制，增加了可適用范圍。本發明專利技術鋰離子電池具有容量高、循環性能穩定、首次庫倫效率高的優點。

A lithium ion battery with high efficiency for the first time in Kulun

This invention discloses a method for preparing lithium ion battery for the first time in Kulun efficiency, the cathode active material and cathode active material through batching, coating, roll cutting, baking, die-cutting, winding, assembly and injection process, complete the lithium ion battery with high efficiency for the first time in Kulun for the preparation of the the anode active material selection of artificial graphite material, the cathode active substance after solution, active material is mixed with heating and drying steps of lithium doped modification; the anode active material of lithium doped modification provides a high first lithium ion battery charge discharge efficiency, the invention for cathode materials there is no clear limit, increase the scope of. The lithium ion battery has the advantages of high capacity, stable cycle performance and high efficiency for the first time in Kulun.

【技術實現步驟摘要】
一種高首次庫倫效率的鋰離子電池
本專利技術屬于鋰離子電池制備及動力電池領域，具體涉及一種高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備方法。
技術介紹
近年來，新型二次電池的開發與研究備受人們關注，其中鋰離子電池由于其具有比能量高、充放電性能好、自放電小、循環壽命長、綠色環保等優點而成為研究的熱點，且發展相當迅速。在鋰離子電池中，電池容量一般有正極活性物質容量決定，負極容量過剩。但由于首次充放電時從正極材料中脫嵌的鋰有一部分被消耗于負極表面SEI膜的形成，這部分鋰在后續的放電過程中不能返回到正極材料，從而使得鋰電池首次充放電效率低，正極材料的實際利用率減小，電池容量降低。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術的不足，現提供一種通過對負極材料進行摻鋰改性處理，適用于多個電池的疊層型結構電池或卷繞型結構電池，電池制備方便、實用、高效的高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備方法。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案為：一種高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備方法，由正極活性物質和負極活性物質經過配料、涂布、輥壓分切、烘烤、模切、卷繞、裝配和注液工序，完成高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備，其創新點在于：所述負極活性物質選用人造石墨材料，所述負極活性物質經過配制溶液、混合活性物質和加熱烘干步驟完成摻鋰改性處理，所述具體步驟如下：（1）配制溶液：將鋰源加入到蒸餾水中配制成鋰源溶液，所述鋰源的質量分數為14-16%；（2）混合活性物質：將人造石墨材料加入到步驟（1）中配制得到的鋰源溶液中，然后在80℃加熱條件下攪拌，得到混合液，所述攪拌時間為1-2小時；（3）加熱烘干：將步驟（2）得到的混合液放于干燥箱中進行烘干，制備得到慘鋰的負極活性物質，完成負極活性物質的摻鋰改性處理，所述干燥箱的溫度為75-85℃，所述干燥時間為10-12小時。進一步的，所述正極活性物質選用鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物和三元體系中的一種。進一步的，所述步驟（1）中的鋰源為鋰水化合物。進一步的，所述步驟（2）中的人造石墨材料與鋰源溶液的質量比為0.7-0.9：1。本專利技術的有益效果如下：（1）本專利技術直接在生產前對負極材料進行摻鋰預處理，不同于目前電化學摻雜方法，更加簡單方便；（2）本專利技術對正極材料沒有明確的限制，增加了可適用范圍；（3）本專利技術鋰離子電池具有容量高、循環性能穩定、首次庫倫效率高的優點。附圖說明圖1為本專利技術的實施例3的鋰電池與正常生產鋰電池的首次庫倫效率對比圖。圖2為本專利技術的實施例3的鋰電池與正常生產鋰電池的循環曲線對比圖。具體實施方式以下由特定的具體實施例說明本專利技術的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本專利技術的其他優點及功效。一種高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備方法，由正極活性物質和負極活性物質經過配料、涂布、輥壓分切、烘烤、模切、卷繞、裝配和注液工序，完成高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備，負極活性物質選用人造石墨材料，負極活性物質經過配制溶液、混合活性物質和加熱烘干步驟完成摻鋰改性處理，具體步驟如下：（1）配制溶液：將鋰源加入到蒸餾水中配制成鋰源溶液，鋰源的質量分數為14-16%；（2）混合活性物質：將人造石墨材料加入到步驟（1）中配制得到的鋰源溶液中，然后在80℃加熱條件下攪拌，得到混合液，攪拌時間為1-2小時；（3）加熱烘干：將步驟（2）得到的混合液放于干燥箱中進行烘干，制備得到慘鋰的負極活性物質，完成負極活性物質的摻鋰改性處理，干燥箱的溫度為75-85℃，干燥時間為10-12小時?？尚械模龢O活性物質選用鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物和三元體系中的一種?？尚械?，步驟（1）中的鋰源為鋰水化合物。可行的，步驟（2）中的人造石墨材料與鋰源溶液的質量比為0.7-0.9：1。實施例1一種高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備方法，包括以下步驟：正極片制備：正極片采用鎳鈷錳酸鋰三元材料作為正極活性物質，采用聚偏氟乙烯作為粘結劑，以科琴黑作為導電劑、N-甲基吡咯烷酮為溶劑制備得到正極漿料。然后將正極漿料通過涂布、輥壓分切、烘烤、模切等工序制備成適合卷繞2714897電池卷芯尺寸的正極片。負極材料摻鋰改性處理：配制質量分數為14%的LiOH溶液，溶劑為蒸餾水。將稱量好的人造石墨加入到鋰源溶液中，確保人造石墨材料與鋰源溶液質量比為0.7:1，80℃加熱攪拌1小時。然后將此混合液置于75℃的干燥箱中，直至溶液烘干為止。負極片制備：將摻鋰改性的石墨材料作為負極活動物質，采用羥甲基纖維素和丁苯橡膠作為粘結劑，以去離子水為溶劑制備得到負極漿料。然后將負極漿料通過涂布、輥壓分切、烘烤、模切工序制備成適合卷繞2714897電池卷芯尺寸的正極片。電池制備：將上述的正極片和負極片通過卷繞制成電芯，然后經過自動裝配線制備成2714897型鋰電池，并完成注液。以0.5C/1C倍率進行充放電測試，充放電截止電壓為3.0V-4.2V。以1C倍率電流進行循環性能測試。實施例2一種高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備方法，包括以下步驟：正極片制備：正極片采用鎳鈷錳酸鋰三元材料作為正極活性物質，采用聚偏氟乙烯作為粘結劑，以科琴黑作為導電劑、N-甲基吡咯烷酮為溶劑制備得到正極漿料。然后將正極漿料通過涂布、輥壓分切、烘烤、模切等工序制備成適合卷繞2714897電池卷芯尺寸的正極片。負極材料摻鋰改性處理：配制質量分數為16%的LiOH溶液，溶劑為蒸餾水。將稱量好的人造石墨加入到鋰源溶液中，確保人造石墨材料與鋰源溶液質量比為0.9:1，80℃加熱攪拌2小時。然后將此混合液置于85℃的干燥箱中，直至溶液烘干為止。負極片制備：將摻鋰改性的石墨材料作為負極活動物質，采用羥甲基纖維素和丁苯橡膠作為粘結劑，以去離子水為溶劑制備得到負極漿料。然后將負極漿料通過涂布、輥壓分切、烘烤、模切工序制備成適合卷繞2714897電池卷芯尺寸的正極片。電池制備：將上述的正極片和負極片通過卷繞制成電芯，然后經過自動裝配線制備成2714897型鋰電池，并完成注液。以0.5C/1C倍率進行充放電測試，充放電截止電壓為3.0V-4.2V。以1C倍率電流進行循環性能測試。實施例3一種高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備方法，包括以下步驟：正極片制備：正極片采用鎳鈷錳酸鋰三元材料作為正極活性物質，采用聚偏氟乙烯作為粘結劑，以科琴黑作為導電劑、N-甲基吡咯烷酮為溶劑制備得到正極漿料。然后將正極漿料通過涂布、輥壓分切、烘烤、模切等工序制備成適合卷繞2714897電池卷芯尺寸的正極片。負極材料摻鋰改性處理：配制質量分數為15%的LiOH溶液，溶劑為蒸餾水。將稱量好的人造石墨加入到鋰源溶液中，確保人造石墨材料與鋰源溶液質量比為0.8:1，80℃加熱攪拌1.5小時。然后將此混合液置于80℃的干燥箱中，直至溶液烘干為止。負極片制備：將摻鋰改性的石墨材料作為負極活動物質，采用羥甲基纖維素和丁苯橡膠作為粘結劑，以去離子水為溶劑制備得到負極漿料。然后將負極漿料通過涂布、輥壓分切、烘烤、模切工序制備成適合卷繞2714897電池卷芯尺寸的正極片。電池制備：將上述的正極片和負極片通過卷繞制成電芯，然后經過自動裝配線制備成2714897型鋰電池，并完成注液。以0.5C/1C倍率進行充放電測試，充放電截止電壓為3.0V-4.2V。以1C倍率電流進行循環性能本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備方法，由正極活性物質和負極活性物質經過配料、涂布、輥壓分切、烘烤、模切、卷繞、裝配和注液工序，完成高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備，其特征在于：所述負極活性物質選用人造石墨材料，所述負極活性物質經過配制溶液、混合活性物質和加熱烘干步驟完成摻鋰改性處理，所述具體步驟如下：配制溶液：將鋰源加入到蒸餾水中配制成鋰源溶液，所述鋰源的質量分數為14?16%；混合活性物質：將人造石墨材料加入到步驟（1）中配制得到的鋰源溶液中，然后在80℃加熱條件下攪拌，得到混合液，所述攪拌時間為1?2小時；加熱烘干：將步驟（2）得到的混合液放于干燥箱中進行烘干，制備得到慘鋰的負極活性物質，完成負極活性物質的摻鋰改性處理，所述干燥箱的溫度為75?85℃，所述干燥時間為10?12小時。

【技術特征摘要】
1.一種高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備方法，由正極活性物質和負極活性物質經過配料、涂布、輥壓分切、烘烤、模切、卷繞、裝配和注液工序，完成高首次庫倫效率的鋰離子電池的制備，其特征在于：所述負極活性物質選用人造石墨材料，所述負極活性物質經過配制溶液、混合活性物質和加熱烘干步驟完成摻鋰改性處理，所述具體步驟如下：配制溶液：將鋰源加入到蒸餾水中配制成鋰源溶液，所述鋰源的質量分數為14-16%；混合活性物質：將人造石墨材料加入到步驟（1）中配制得到的鋰源溶液中，然后在80℃加熱條件下攪拌，得到混合液，所述攪拌時間為1-2小時；加熱烘干：將步驟（2）得到的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚林林，楊偉，呂林，李文生，薛馳，徐洲，
申請(專利權)人：中天儲能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32