【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及鋰離子電池生產(chǎn),尤其是指一種電極補鋰方法及鋰電池的制備方法。
技術介紹
1、鋰離子電池由于其能量密度高,循環(huán)壽命長等優(yōu)點,而廣泛用于電動汽車,數(shù)碼電子設備,航空航天載具等領域。鋰離子電池在首次充電過程中,負極表面會形成sei膜,即厚度為5-50nm的固體電解質(zhì)膜,在傳統(tǒng)的鋰離子電池單體的生產(chǎn)工藝中,通常是將裸電芯卷繞或疊片組裝完成后,整體放入電池外殼中并注入電解液進行化成處理,這會導致了電池單體中的鋰離子電池濃度整體下降,繼而造成電池容量降低,并引起首次效率的降低,電池循環(huán)壽命潛力下降的問題出現(xiàn)。
2、在本領域中,為解決上述問題目前多采取向負極補充鋰離子的方法以改善電池首次效率降低的問題,延長電池的循環(huán)壽命。而現(xiàn)有的補鋰技術方式較多,而常用的是以下兩種方式:第一種方式是先通過壓輥將鋰帶覆蓋到正負極片表面對正負極進行補鋰,如公開號為cn113690400a的中國專利文獻《一種極片補鋰方法及極片補鋰裝置》,第二種方式則是通過將負極在卷繞或疊片前先進行首次充電,在組裝裸電芯前完成預鋰化,形成sei膜,進而完成補鋰。
3、第一種方式補鋰效果顯著,生產(chǎn)方案簡單,但其在生產(chǎn)過程中涉及到鋰金屬的使用,而鋰金屬在空氣環(huán)境中進行補鋰操作的,其會與空氣中的水分、氧氣發(fā)生反應生成氫氧化鋰,并在生產(chǎn)過程中放熱,而鋰帶或補鋰極片的存在形態(tài)都是經(jīng)過卷繞后形成的,這會導致鋰帶或補鋰極片熱集中并且引發(fā)局部溫度過高,導致鋰帶冒煙,燃燒的可能性加劇,使得生產(chǎn)過程的安全性降低。而第二種方式雖然能夠保證電池的首次效率和循環(huán)壽命,但
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是:提供一種電極補鋰方法及鋰電池的制備方法,在確保補鋰效果的同時,提高電極運輸和存儲的安全性。
2、為了解決上述技術問題,本專利技術采用的技術方案為:
3、電極的補鋰方法,包括以下步驟:
4、s1:對負極片進行預鋰化:在反應腔中通入惰性氣體,形成惰性氣體氣氛,將負極片置入含水量低于200ppm的電解液中進行充電,所述負極片進行充電時的電流倍率為0.1c~3c且惰性氣體氣氛中水分含量小于500ppm,使負極片的表面形成sei膜;
5、s2:對負極片進行壓膜:對負極片進行干燥處理后,對負極片的表面壓膜包覆。
6、為了解決上述問題,本專利技術采用的另一個技術方案為:
7、一種鋰電池的制備方法,包括以下步驟:
8、s1:分別制備正極漿料和負極漿料;
9、s2:對正極漿料和負極漿料分別勻漿,將勻漿后的正極漿料和負極漿料分別涂布于正集流體和負集流體表面,形成正極片和負極片,對正極片和負極片進行烘烤后分別卷繞備用,形成正極極片卷和負極極片卷;
10、s3:將正極極片卷和負極極片卷分別通過權利要求1~7任一所述的電極補鋰方法進行預鋰化,并將極片卷展平;
11、s4:對預鋰化后的正極片和負極片依次進行模切和掃粉后,在惰性氣體氣氛中疊片制成裸電芯,依次進行封裝處理后得到鋰電池。
12、本專利技術的有益效果在于:在惰性氣體氣氛中將負極片置入含水量低于200ppm的電解液中進行充電,使電極片在預鋰化的過程中與空氣隔絕,并且控制電解液和惰性氣體氣氛中的含水量,降低電極片與水分發(fā)生反應的概率,進而減少氫氧化鋰的產(chǎn)生,同時控制充電速率,在確保補鋰效果的同時減少電極片中不可逆鋰化物的生成。并在負極片預鋰化完成后對負極片進行覆膜,使得電極片與空氣隔離,同時也是的負極片的面與面之間不會發(fā)生接觸,避免局部過熱,使得本專利技術能夠在確保補鋰效果的同時,提高電極片運輸存儲過程中的安全性。此外,本專利技術中僅對負極片進行預鋰化處理,不消耗電池內(nèi)部的活性鋰,使得補鋰效果得到進一步改善。
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1.電極的補鋰方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權利要求1所述的電極的補鋰方法,其特征在于,所述壓覆膜的厚度為8~32μm。
3.根據(jù)權利要求1所述的電極的補鋰方法,其特征在于,所述電解液的成分包括六氟磷酸鋰、二氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙(三氟甲基磺胺)亞胺鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、三(五氟苯基)硼烷、三(五氟硼烷)磷、三(五氟苯基)硅烷中、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸乙酯、碳酸甲丙酯、鹵代碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯、γ-丁內(nèi)酯和γ-戊內(nèi)酯中的至少兩種。
4.根據(jù)權利要求1所述的電極的補鋰方法,其特征在于,所述負極片進行充電時的電流倍率為0.1C~1C。
5.一種鋰電池的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
6.根據(jù)權利要求5所述的一種鋰電池的制備方法,其特征在于,所述正極漿料包括聚偏二氟乙烯、Super-P、碳納米管-硫和LFP,且聚偏二氟乙烯、Super-P、碳納米管-硫和LFP的比例為1.73-1.83:
7.根據(jù)權利要求5所述的一種鋰電池的制備方法,其特征在于,所述負極漿料包括羧甲基纖維素、Super-P、石墨、硬碳和丁苯橡膠,且羧甲基纖維素、Super-P、石墨、硬碳和丁苯橡膠的比例為1.16-1.24:2.23-2.33:41.98-42.16:17.96-18.06:1.3-1.38:34.91-35.37。
...【技術特征摘要】
1.電極的補鋰方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權利要求1所述的電極的補鋰方法,其特征在于,所述壓覆膜的厚度為8~32μm。
3.根據(jù)權利要求1所述的電極的補鋰方法,其特征在于,所述電解液的成分包括六氟磷酸鋰、二氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙(三氟甲基磺胺)亞胺鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、三(五氟苯基)硼烷、三(五氟硼烷)磷、三(五氟苯基)硅烷中、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸乙酯、碳酸甲丙酯、鹵代碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯、γ-丁內(nèi)酯和γ-戊內(nèi)酯中的至少兩種。
4.根據(jù)權利要求1所述的電極的補鋰方法,其特征在于,所述負極片進行充電時的電流倍率為0....
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員:王勇領,吳彬杰,許海東,陳鶴,鮑貴城,
申請(專利權)人:博研嘉信北京科技有限公司,
類型:發(fā)明
國別省市:
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