CN104810557B - 一种锂离子电池的制备方法 - Google Patents

一种锂离子电池的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104810557B
CN104810557B CN201510153394.9A CN201510153394A CN104810557B CN 104810557 B CN104810557 B CN 104810557B CN 201510153394 A CN201510153394 A CN 201510153394A CN 104810557 B CN104810557 B CN 104810557B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium
battery core
preparation
lithium ion
ion battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510153394.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104810557A (zh
Inventor
曾妍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Candle Light New Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Candle Light New Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Candle Light New Energy Technology Co Ltd filed Critical Guangdong Candle Light New Energy Technology Co Ltd
Priority to CN201510153394.9A priority Critical patent/CN104810557B/zh
Publication of CN104810557A publication Critical patent/CN104810557A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104810557B publication Critical patent/CN104810557B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池的制备方法：该方法主要包括富锂裸电芯的制备、初始SEI膜的生成、初始SEI膜分解、SEI膜的再生成以及成品电芯制备等步骤。使用该方法制备锂离子电池，可以使得由于补锂导致的结构性能一致性差距较大的初始SEI膜充分分解，通过二次化成形成结构及性能可控的、一致性优良的SEI膜，因此电芯具有更加优良的容量及循环性能。

Description

一种锂离子电池的制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池的制备方法。
背景技术
锂离子电池具有高能量密度、高电压、低自放电和重量轻等优点，因此被广泛应用于笔记本电脑、数码相机、手机、MP3等各种便携式移动电子设备中。随着便携式移动电子设备向小型化、多功能化的发展，人们对锂离子二次电池的能量密度要求越来越高。由于锂离子电池在化成的过程中，需要形成固体电解质(SEI)膜，从而消耗了由阴极提供的Li+，带来了电池的容量损失，影响了能量密度的提升。对于石墨体系而言，首次化成会带来约10％的能量损失；对于一些高容量的合金阳极材料，如硅基、锡基及Sn～Co～Al复合材料等，首次效率甚至只有60％～80％，严重影响了合金材料的实际应用和推广。
为了较大幅度地提高电芯的能量密度，需要提高电芯的首次库伦效率。因此国内外专家展开了广泛的研究，并取得了一些成果：中国专利申请公开号为CN1177417A的专利采用将金属锂片覆盖在阳极片(采用整片箔材作为集流体)表面，然后卷绕制成电池，再灌注电解液的方法制备富锂锂离子电池。使用该方法补锂时，由于现有工艺无法生产厚度较薄的金属锂片，因此往往导致阳极片能够吸收的锂量远远小于金属锂片提供的锂量，使得补锂过量、电芯出现析锂、循环性能差等问题。公开号为CN103199217A的中国专利提出，采用打孔 后的金属锂片覆盖在阳极片表面，然后卷绕制成电池，再灌注电解液的方法制备富锂锂离子电池，有效地解决了无法生产出足够薄的金属锂片的问题。
但是以上这些通过富锂手段提高电池首次效率、进而提高电池容量的方法，在电池制备过程中，注液后随着电解液的浸润，富锂物质与被富锂电极之间形成离子通道和电子通道时，将在被富锂物质颗粒表面自发的形成固体电解质膜(SEI膜)，该SEI膜的成膜过程为不可控过程，形成的SEI膜组成及结构一致性差，因此制备得到的电芯循环性能较差。
有鉴于此，确有必要开发一种新的锂离子电池及其制备方法，不仅能对整个电池体系进行富锂，同时又能够形成结构性能一致性好的SEI膜，最终制备得到性能优良的电池。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种锂离子电池的制备方法：该方法主要包括富锂裸电芯的制备、初始SEI膜的生成、初始SEI膜分解、SEI膜的再生成以及成品电芯制备等步骤。使用该方法制备锂离子电池，可以使得由于补锂导致的结构性能一致性差距较大的初始SEI膜充分分解，通过二次化成形成结构及性能可控的、一致性优良的SEI膜，因此电芯具有更加优良的容量及循环性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，富锂裸电芯的制备：将富锂物质复合在阳极片上得到富锂阳极片，使用的复合压力为0.1MPa～50MPa，之后将富锂阳极片 与烘干后的阴极片、隔离膜组装成裸电芯，入壳/袋后注入电解液，之后密封得到注液后的电芯；
步骤2，初始固体电解质膜(SEI膜)的生成：将步骤1得到的电芯在10℃～100℃下静置1min～100h，静置过程中随着电解液的浸润，阳极表面附着的富锂物质与阳极活性物质之间存在的电压差将自动促成阳极活性物质颗粒表面SEI的生成；
步骤3，初始SEI膜的分解：对步骤2得到的电芯，施加0～5MPa的面压，并在10℃～100℃下，采用0.001C～5C(C为电池容量值，例如，若电池容量为1500mAh，则1C即为1500mA的电流)的放电电流，放电至2.5V～0V，使得初始形成的SEI膜充分分解；
步骤4，SEI膜的再生成：对步骤3得到的电芯的正阳极间进行充电化成，形成结构及性能均一的SEI膜；
步骤5，成品电芯的制备：将步骤4制得的电芯进行整形、除气制得成品电芯。
作为本发明锂离子电池的制备方法的一种改进，步骤1所述的阳极片中所使用的阳极活性物质包括石墨、硅、氧化物和钛酸锂中的至少一种；所述集流体为连续集流体或多孔集流体。
作为本发明锂离子电池的制备方法的一种改进，步骤1所述的富锂物质为能够为阳极补锂提供锂源的物质，包括锂粉、锂粉浆料、锂带、打孔锂带和富锂有机物(如1,4-丁基二锂、1,6-己基二锂等)中的至少一种。
作为本发明锂离子电池的制备方法的一种改进，步骤1所使用的复合压力为0.5MPa～10MPa；所述入壳为入铝壳或入钢壳，入袋为入铝塑膜袋或无锈钢膜袋。
作为本发明锂离子电池的制备方法的一种改进，步骤1所述电解液中添加剂含量为非富锂电芯所注电解液中添加剂含量的1.0倍～2.0倍，优选为1.1倍～1.8倍，所述电解液添加剂包括FB、VC、PS、FEC、AND等；所述非富锂电芯所注电解液中添加剂总含量为0.1％～30％，步骤1所述电解液中添加剂总含量为0.2％～60％，优选为0.11％～54％。
作为本发明锂离子电池的制备方法的一种改进，步骤1中注入电解液的方式为常压注液或者加速浸润注液，所述加速浸润注液方式为负压注液、注液时夹持电芯使得液位没过裸电芯、注液后对电芯进行挤压或者将裸电芯浸泡于电解液中。
作为本发明锂离子电池的制备方法的一种改进，步骤2所述静置的温度为20℃～85℃，静置的持续时间为10min～50h。
作为本发明锂离子电池的制备方法的一种改进，步骤3所述对电芯施加的面压为0.1MPa～2MPa，温度为20℃～85℃，放电电流为0.01C～2C，放电至2.0～0V。
作为本发明锂离子电池的制备方法的一种改进，步骤3所述对电芯施加的面压为0.2MPa～1.5MPa，温度为30℃～80℃，放电电流为0.01C～1C，放电至1.5V～0V。
作为本发明锂离子电池的制备方法的一种改进，步骤4中的化成的方式为普通化成或夹具化成；所述普通化成工艺为将电芯置于老化板上，于20℃～60℃下，使用0.01C～0.5C的电流充电至3％～80％SOC；所述夹具化成工艺为对电芯施加0.1MPa～5MPa的面压，于20℃～100℃下，使用0.1C～10C的电流充电至3％～95％SOC(即充电状态，10％SOC即为电池充电制10％的容量时的状态)。
本发明的优点在于：通过对富锂电池进行SEI膜的分解及再形成过程，将富锂时形成的结构及性能一致性差的SEI膜分解掉，再通过二次化成过程重新形成结构及性能一致性好的SEI膜，因此电芯具有更加优良的容量及循环性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明及其有益效果进行详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
比较例1，富锂裸电芯的制备：选择硅碳复合物为阳极活性物质，与导电剂、粘接剂及去离子水搅拌均匀得到浆料，之后涂敷在铜集流体上，冷压、分条、焊接、贴胶后干燥待用；选择钴酸锂为阴极活性物质与导电剂、粘接剂及氮甲基吡洛烷酮搅拌均匀得到浆料，之后涂敷在铝流体上，冷压、分条、焊接、贴胶后干燥待用；以金属锂带为富锂源、按照全电池首次效率为95％的容量关系选择锂带，之后采用2MPa的面压将锂带复合在烘干后的阳极表面；将上述阴极片、富锂阳极片卷绕得到裸电芯。
SEI膜的形成：将上述裸电芯封装于铝塑膜中得到顶封后的电芯；按照EC:DEC:PC:VC:FEC＝35:35:30:1:5(VC、FEC为添加剂)的质量关系、选择LiPF6为锂盐配置电解液备用；将上述电解液注入上述顶封后的电芯中真空封装；于35℃环境中放置24h使得电解液充分浸润；过程中随着电解液的浸润，由于阳极表面附着的富锂物质与阳极活性物质之间存在电压差，将自动促使阳极活性物质颗粒表面SEI的生成；
成品电芯制备：将上述制得的电芯进行整形、除气制得成品电芯。
实施例1，与比较例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
富锂裸电芯的制备：同比较例1。
初始SEI膜的形成：将上述裸电芯封装于铝塑膜中得到顶封后的电芯；按照EC:DEC:PC:VC:FEC＝35:35:30:1.4:7(VC、FEC为添加剂)的质量关系、选择LiPF6为锂盐配置电解液备用；将上述电解液注入上述顶封后的电芯中真空封装；于35℃环境中放置24h使得电解液充分浸润；过程中随着电解液的浸润，由于阳极表面附着的富锂物质与阳极活性物质之间存在电压差，将自动促使阳极活性物质颗粒表面SEI的生成；。
初始SEI膜分解：对制备得到的形成初始SEI膜的电芯施加1.0MPa面压，置于70℃温度下，采用0.5C电流放电至1.5V，使得初始形成的SEI膜充分分解。
SEI膜的再生成：在45℃，不对电芯表面施加压力，采用0.02C电流对电芯充电10％SOC的电量，再以0.5C充电30％SOC，使得电芯重新形成SEI膜。
成品电芯制备：同比较例1。
其余与比较例1相同，不再赘述。
实施例2，与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
初始SEI膜分解：对制备得到的形成初始SEI膜的电芯施加0MPa面压，置于20℃温度下，采用0.01C电流放电至2.5V，使得初始形成的SEI膜充分分解。
SEI膜的再生成：在20℃，对电芯表面施加0.1MPa压力，采用0.01C电流对电芯充电3％SOC的电量，再以1C充电30％SOC，使得电芯重新形成SEI膜。
其余同实施例1，不再赘述。
实施例3，与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
初始SEI膜分解：对制备得到的形成初始SEI膜的电芯施加0.1MPa面压，置于30℃温度下，采用0.1C电流放电至2V，使得初始形成的SEI膜充分分解。
SEI膜的再生成：在60℃，对电芯表面施加0MPa压力，采用0.5C电流对电芯充电80％SOC的电量，使得电芯重新形成SEI膜。
其余同实施例1，不再赘述。
实施例4，与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
初始SEI膜分解：对制备得到的形成初始SEI膜的电芯施加0.2MPa面压，置于10℃温度下，采用0.05C电流放电至1.0V，使得初始形成的SEI膜充分分解。
SEI膜的再生成：在100℃，对电芯表面施加0.4MPa压力，采用10C电流对电芯充电20％SOC的电量，使得电芯重新形成SEI膜。
其余同实施例1，不再赘述。
实施例5，与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
初始SEI膜分解：对制备得到的形成初始SEI膜的电芯施加1.5MPa面压，置于100℃温度下，采用5C电流放电至0V，再用1C放电至0V，使得初始形成的SEI膜充分分解。
SEI膜的再生成：在50℃，对电芯表面施加5MPa压力，采用0.5C电流对电芯充电95％SOC的电量，使得电芯重新形成SEI膜。
其余同实施例1，不再赘述。
实施例6，与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
初始SEI膜分解：对制备得到的形成初始SEI膜的电芯施加2MPa面压，置于85℃温度下，采用2C电流放电至0V，再用0.5C放电至0V，使得初始形成的SEI膜充分分解。
SEI膜的再生成：在80℃，对电芯表面施加1.5MPa压力，采用 4C电流对电芯充电60％SOC的电量，使得电芯重新形成SEI膜。
其余同实施例1，不再赘述。
实施例7，与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
初始SEI膜分解：对制备得到的形成初始SEI膜的电芯施加0.8MPa面压，置于80℃温度下，采用1C电流放电至0.5V，再用0.1C放电至0V，使得初始形成的SEI膜充分分解。
SEI膜的再生成：在75℃，对电芯表面施加0.9MPa压力，采用2C电流对电芯充电66％SOC的电量，使得电芯重新形成SEI膜。
其余同实施例1，不再赘述。
实施例8，与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
富锂裸电芯的制备：选择硅碳复合物为阳极活性物质，与导电剂、粘接剂及去离子水搅拌均匀得到浆料，之后涂敷在铜集流体上，冷压、分条、焊接、贴胶后干燥待用；选择钴酸锂为阴极活性物质与导电剂、粘接剂及氮甲基吡洛烷酮搅拌均匀得到浆料，之后涂敷在铝流体上，冷压、分条、焊接、贴胶后干燥待用；以金属锂带为富锂源、按照全电池首次效率为95％的容量关系选择锂带，之后采用0.1MPa的面压将锂带复合在烘干后的阳极表面；将上述阴极片、富锂阳极片卷绕得到裸电芯。
SEI膜的形成：将上述裸电芯封装于铝塑膜中得到顶封后的电芯；按照EC:DEC:PC:VC:FEC＝35:35:30:1:5(VC、FEC为添加剂)的质量关系、选择LiPF6为锂盐配置电解液备用；将上述电解液注入上述顶封后的电芯中真空封装；于10℃环境中放置100h使得电解液充分浸润；过程中随着电解液的浸润，由于阳极表面附着的富锂物质与阳极活性物质之间存在电压差，将自动促使阳极活性物质颗粒表面SEI的生成；
其余同实施例1，不再赘述。
实施例9，与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
富锂裸电芯的制备：选择石墨阳极活性物质，与导电剂、粘接剂及去离子水搅拌均匀得到浆料，之后涂敷在铜集流体上，冷压、分条、焊接、贴胶后干燥待用；选择磷酸铁锂为阴极活性物质与导电剂、粘接剂及氮甲基吡洛烷酮搅拌均匀得到浆料，之后涂敷在铝流体上，冷压、分条、焊接、贴胶后干燥待用；以金属锂粉为富锂源、按照全电池首次效率为94％的容量关系选择锂带，之后采用0.5MPa的面压将锂带复合在烘干后的阳极表面；将上述阴极片、富锂阳极片卷绕得到裸电芯。
SEI膜的形成：将上述裸电芯封装于铝塑膜中得到顶封后的电芯；按照EC:DEC:PC:VC:FEC＝35:35:30:1.1:5.5(VC、FEC为添加剂)的质量关系、选择LiPF6为锂盐配置电解液备用；将上述电解液注入上述顶封后的电芯中真空封装(注液方式为：负压注液，同时注液时夹持电芯保持足够高的电解液液位，且注液完成后对电芯进行挤压从而加快电解液浸润)；于100℃环境中放置1min使得电解液充分浸润；过程中随着电解液的浸润，由于阳极表面附着的富锂物质与阳极活性物质之间存在电压差，将自动促使阳极活性物质颗粒表面SEI的生成；
其余同实施例1，不再赘述。
实施例10，与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
富锂裸电芯的制备：选择钛酸锂-硅复合物为阳极活性物质，与导电剂、粘接剂及去离子水搅拌均匀得到浆料，之后涂敷在铜集流体上，冷压、分条、焊接、贴胶后干燥待用；选择钴酸锂为阴极活性物质与导电剂、粘接剂及氮甲基吡洛烷酮搅拌均匀得到浆料，之后涂敷 在铝流体上，冷压、分条、焊接、贴胶后干燥待用；以金属锂带为富锂源、按照全电池首次效率为95％的容量关系选择锂带，之后采用10MPa的面压将锂带复合在烘干后的阳极表面；将上述阴极片、富锂阳极片卷绕得到裸电芯。
SEI膜的形成：按照EC:DEC:PC:VC:FEC＝35:35:30:1.8:9(VC、FEC为添加剂)的质量关系、选择LiPF6为锂盐配置电解液备用；将上述裸电芯浸泡于上述电解液中，同时控制电解液温度为85℃，浸泡时间为10min使得电解液充分浸润，再将裸电芯封装于铝塑膜中；过程中随着电解液的浸润，由于阳极表面附着的富锂物质与阳极活性物质之间存在电压差，将自动促使阳极活性物质颗粒表面SEI的生成；
其余同实施例1，不再赘述。
实施例11，与实施例1不同的是，本实施例包括如下步骤：
富锂裸电芯的制备：选择钛酸锂-硅复合物为阳极活性物质，与导电剂、粘接剂及去离子水搅拌均匀得到浆料，之后涂敷在铜集流体上，冷压、分条、焊接、贴胶后干燥待用；选择钴酸锂为阴极活性物质与导电剂、粘接剂及氮甲基吡洛烷酮搅拌均匀得到浆料，之后涂敷在铝流体上，冷压、分条、焊接、贴胶后干燥待用；以金属锂带为富锂源、按照全电池首次效率为95％的容量关系选择锂带，之后采用50MPa的面压将锂带复合在烘干后的阳极表面；将上述阴极片、富锂阳极片卷绕得到裸电芯。
SEI膜的形成：按照EC:DEC:PC:VC:FEC＝35:35:30:2:10(VC、FEC为添加剂)的质量关系、选择LiPF6为锂盐配置电解液备用；将上述裸电芯浸泡于上述电解液中，同时控制电解液温度为20℃，浸泡时间为50h使得电解液充分浸润，再将裸电芯封装于铝塑膜中；过 程中随着电解液的浸润，由于阳极表面附着的富锂物质与阳极活性物质之间存在电压差，将自动促使阳极活性物质颗粒表面SEI的生成；
其余同实施例1，不再赘述。
表征及测试：
容量测试：对比较例1与实施例1～实施例11中的电芯，各取100只，在35℃环境中按如下流程对电芯进行容量测试：静置3min；0.5C恒流充电至4.2V，恒压充电至0.05C；静置3min；0.5C恒流放电至3.0V得到首次放电容量D0；静置3min之后完成容量测试，之后计算各组中100只电芯的容量的平均值，并计算容量的Sigma；所得结果见表1。
循环测试：对比较例1与实施例1～实施例11中的电芯，各取5只，于35℃环境中进行循环测试，流程为：静置3min；0.5C恒流充电至4.2V，恒压充电至0.05C；静置3min；0.5C恒流放电至3.0V得到首次放电容量，之后计算每组5只电芯的平均容量为D0；静置3min之后，之后循环上述流程500周测得电芯容量，之后计算每组5只电芯的平均容量为D499，则电芯容量保持率η＝D499/D0*100％，所得结果见表1。
表1，比较例与实施例的方法制备的锂离子电池的电性能表
由表1可得，采用本发明的方法制备锂离子电池时，得到的电芯 具有更高的容量，且容量分布更为集中；另外，本发明制备的电芯的循环性能更好。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，富锂裸电芯的制备：将富锂物质复合在阳极片上得到富锂阳极片，使用的复合压力为0.1MPa～50MPa，之后将富锂阳极片与烘干后的阴极片、隔离膜组装成裸电芯，入壳/袋后注入电解液，之后密封得到注液后的电芯；
步骤2，初始SEI膜的生成：将步骤1得到的电芯在10℃～100℃下静置1min～100h，静置过程中随着电解液的浸润，阳极表面附着的富锂物质与阳极活性物质之间存在的电压差将自动促成阳极活性物质颗粒表面SEI的生成；
步骤3，初始SEI膜的分解：对步骤2得到的电芯，施加0～5MPa的面压，并在10℃～100℃下，采用0.001C～5C的放电电流，放电至2.5V～0V，使得初始形成的SEI膜充分分解；
步骤4，SEI膜的再生成：对步骤3得到的电芯的阴阳极间进行充电化成，形成结构及性能均一的SEI膜；
步骤5，成品电芯的制备：将步骤4制得的电芯进行整形、除气制得成品电芯。
2.一种权利要求1所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤1所述的阳极片中所使用的阳极活性物质包括石墨、硅、氧化物和钛酸锂中的至少一种。
3.一种权利要求1所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤1所述的富锂物质为能够为阳极补锂提供锂源的物质，包括锂粉、锂粉浆料、锂带和富锂有机物中的至少一种。
4.一种权利要求1所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤1所使用的复合压力为0.5MPa～10MPa；所述入壳为入铝壳或入钢壳，入袋为入铝塑膜袋或不锈钢膜袋。
5.一种权利要求1所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤1所述电解液中添加剂含量为非富锂电芯所注电解液中添加剂含量的1.0倍～2.0倍。
6.一种权利要求1所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤1中注入电解液的方式为常压注液或者加速浸润注液，所述加速浸润注液方式为负压注液、注液时夹持电芯使得液位没过裸电芯、注液后对电芯进行挤压或者将裸电芯浸泡于电解液中。
7.一种权利要求1所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤2所述静置的温度为20℃～85℃，静置的持续时间为10min～50h。
8.一种权利要求1所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤3所述对电芯施加的面压为0.1MPa～2MPa，温度为20℃～85℃，放电电流为0.01C～2C，放电至2.0～0V。
9.一种权利要求8所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤3所述对电芯施加的面压为0.2MPa～1.5MPa，温度为30℃～80℃，放电电流为0.01C～1C，放电至1.5V～0V。
10.一种权利要求1所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤4中的化成的方式为普通化成或夹具化成；所述普通化成工艺为将电芯置于老化板上，于20℃～60℃下，使用0.01C～0.5C的电流充电至3％～80％SOC；所述夹具化成工艺为对电芯施加0.1MPa～5MPa的面压，于20℃～100℃下，使用0.1C～10C的电流充电至3％～95％SOC。
CN201510153394.9A 2015-04-01 2015-04-01 一种锂离子电池的制备方法 Active CN104810557B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510153394.9A CN104810557B (zh) 2015-04-01 2015-04-01 一种锂离子电池的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510153394.9A CN104810557B (zh) 2015-04-01 2015-04-01 一种锂离子电池的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104810557A CN104810557A (zh) 2015-07-29
CN104810557B true CN104810557B (zh) 2017-03-22

Family

ID=53695200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510153394.9A Active CN104810557B (zh) 2015-04-01 2015-04-01 一种锂离子电池的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104810557B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106785052B (zh) * 2015-11-23 2020-07-17 天津荣盛盟固利新能源科技有限公司 一种钛酸锂电池的化成方法
CN111261960B (zh) * 2017-04-17 2021-01-29 青岛九环新越新能源科技股份有限公司 在硫基或硒基电池正极表面构建稳定固态界面的方法
KR102246632B1 (ko) 2017-07-11 2021-04-30 주식회사 엘지화학 리튬 금속을 음극으로 하는 이차전지의 제조방법
CN109309265A (zh) * 2017-07-29 2019-02-05 深圳格林德能源有限公司 一种高电压聚合物锂离子电池平整改善化成工艺
KR102038669B1 (ko) 2018-01-11 2019-10-30 주식회사 엘지화학 리튬 전극을 포함하는 리튬 금속 이차전지의 제조방법
CN108933047A (zh) * 2018-07-17 2018-12-04 中国科学院过程工程研究所 一种用于锂离子电容器的预锂化凝胶电解质及其制备方法
CN110911732B (zh) * 2018-09-16 2021-12-14 深圳格林德能源集团有限公司 一种长寿命高容量硅负极锂离子电池
CN111769332B (zh) * 2020-06-29 2021-12-14 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种预锂电池的化成方法及预锂化锂离子电池
CN113363669B (zh) * 2021-06-23 2023-02-28 天津市捷威动力工业有限公司 一种复合隔膜、包含其的锂离子电池及其制备方法和应用
CN114388891B (zh) * 2021-11-16 2024-03-19 中国科学院电工研究所 锂离子储能器件的预嵌锂方法及制造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102013524A (zh) * 2010-11-15 2011-04-13 江苏双登集团有限公司 管式极板组装电池化成方法
CN102610861A (zh) * 2012-03-07 2012-07-25 宁德新能源科技有限公司 锂离子电池的制备方法
US8999584B2 (en) * 2013-03-15 2015-04-07 GM Global Technology Operations LLC Method for pre-lithiation of the negative electrode in lithium ion batteries
CN103187595B (zh) * 2013-03-18 2016-01-06 常州大学 一种容量恢复型锂离子电池的维护方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104810557A (zh) 2015-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104810557B (zh) 一种锂离子电池的制备方法
CN104752773B (zh) 锂离子电池的制备方法
CN109888290B (zh) 一种高倍率锂离子电池、陈化及化成方法
CN103441236B (zh) 锂离子电池阴极片、锂离子电池及其制备方法
CN106785052B (zh) 一种钛酸锂电池的化成方法
CN104733783B (zh) 一种锂离子电池的制备方法
CN108232117A (zh) 一种锂金属电池用负极材料及其制备方法和应用
CN110233301B (zh) 一种钛酸锂电池的制备方法
CN106299514A (zh) 一种锂离子电池化成方法
CN104733784B (zh) 锂离子电池的制备方法
CN104752752B (zh) 锂离子电池裸电芯及含有该裸电芯的锂离子电池的制备方法
CN106025364A (zh) 一种锂容量低损耗锂离子电池化成方法
CN109119593B (zh) 一种预锂化用锂铜复合电极、一种预锂化方法以及一种锂离子电池
CN103117412B (zh) 锂离子电池及其化成方法
CN102593520A (zh) 一种提高锂离子电池硬度的方法
CN104681866B (zh) 一种锂硫电池及其制备方法
CN105742695B (zh) 一种锂离子电池及其制备方法
CN104659333B (zh) 锂离子二次电池Mg2Si/SiOx/C复合负极材料膜电极的制备方法
CN105024098B (zh) 一种锂离子电池化成方法
CN108615955A (zh) 一种磷酸铁锂电池的化成方法
CN104882630B (zh) 一种锂离子电池裸电芯及含有该裸电芯的锂离子电池的制备方法
CN108365172A (zh) 一种天然高分子聚合物保护的锂金属负极材料及其制备方法和应用
CN102820451A (zh) 负极极片及其制备方法、锂离子电池及其制备方法
CN108631018A (zh) 一种利用回收资源制备锂离子电池的方法
CN109119602B (zh) 一种多孔木碳改性金属锂负极材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zeng Yan

Inventor before: Yang Yujie

COR Change of bibliographic data
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant