本发明专利技术涉及电池加工领域，公开了一种利用涂覆隔膜加工锂离子电池电芯的方法，包括以下步骤：（1）、涂覆隔膜；（2）、卷芯；（3）、注液；采用涂覆隔膜的锂离子电池的注液量G2为：G2=G1+G1*（T2/T1）*K；（4）、预充电；（5）、冷热压；（6）、化成。本发明专利技术具有延长了锂离子电池的循环寿命、提高了锂离子电池的电化学性能和安全性能的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池加工领域，尤其是涉及一种能提高锂离子电池的电化学性能及安全性能的。
技术介绍
锂离子电池自面世以来，以其相对于其他二次电池所具有的能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应及绿色环保等优点，成为化学电源领域中最具竞争优势的电池。目前，锂离子电池已广泛应用于笔记本电脑、数码产品以及电动汽车、混合动力汽车甚至航空航天等领域。然而，随着锂离子电池的广泛应用，不时出现手机、笔记本电脑、电动自行车中的锂离子电池漏液、起火甚至爆炸的安全事故。因此，锂离子电池的安全问题得到广泛的关注，提高锂离子电池的安全性能一直是电池领域迫切研究的热点。为提高锂离子电池的安全性能，人们从改善正负极材料的结构、电解液添加剂、隔膜表面改性等各方面着手研究。其中，对隔膜的基膜进行涂覆改性处理是提高锂离子电池安全性能的重要方向之一。随着工艺技术的不断发展和完善，随着隔膜产品的种类不断增加，新隔膜产品的性能也得到了很大程度的提高。但是传统的锂离子电池制程工艺已经不能够满足新型涂覆隔膜的生产要求，不能充分发挥新型涂覆隔膜的优良特性。
技术实现思路
为克服传统的锂离子电池制程工艺的缺点，本专利技术的目的在于提供一种能满足新型涂覆隔膜在锂离子电池的生产制作中对制备工艺的要求，提高锂离子电池的电化学性能及安全性能的加工锂离子电池电芯的方法。本专利技术的目的是通过以下技术措施实现的，一种，包括以下步骤:(I)、涂覆隔膜；在基膜的一表面涂覆一层凝胶聚合物涂层；在基膜的另一表面涂覆一层陶瓷涂层；(2)、卷芯；将正极片对应凝胶聚合物涂层、负极片对应陶瓷涂层，通过卷绕或者叠片制作成卷芯；(3)、注液；采用涂覆隔膜的锂离子电池的注液量G2为:G2=G1+G1* (T2/T1) *K ;其中，Gl—传统工艺注液量；G2-采用涂覆隔膜的锂离子电池的注液量；Tl—普通未涂覆隔膜的厚度；Τ2-涂覆隔膜的涂层厚度；K—调整系数，大小为20%_70% ；(4)、预充电；采用0.01-0.1C的阶梯式恒流方式对注液后的电芯进行充电，从而在负极表面形成一层比较均匀致密的SEI膜，其充电量占电池容量的20%-40% ;所述阶梯式恒流方式为在不同的阶段，充电电流不同，依次变大；(5)、冷热压；先通过热压使凝胶聚合物涂层在高温条件下溶胀，使其在加压下和正极片粘结在一起，再通过冷压定型；热压参数:温度为50-85°C，压力为0.2-0.6MPa，时间为 1-1Omin ;冷压参数:0-30°C，压力 0.2-0.6MPa，时间为 1-1Omin ；(6)、化成；采用阶梯式恒流方式充电，在不同的阶段，充电电流不同，依次变大，电流大小为0.1-0.5C，其充电量占电池容量的60%-100%。具体的，所述化成之后还包括二封、老化、分容工序。作为一种优选方式，所述基膜的材质为聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯。作为一种优选方式，所述凝胶聚合物涂层的厚度为0.5-3 μ m0作为一种优选方式，所述陶瓷涂层的厚度为2-5 μ m。作为一种优选方式，所述步骤(I)中的凝胶聚合物涂料为油性体系或者水性体系。作为一种优选方式，所述步骤(I)中的涂覆所用陶瓷浆料为水性体系。具体的，所述步骤(4)中的阶梯式恒流充电为，第一阶段充电:0.05C恒流充电120min，截止电压3.95V ;第二阶段充电:0.1C恒流充电120min，截止电压3.95V。具体的，所述步骤(6)中的阶梯性恒流充电为，第一阶段充电:0.1C恒流充电210min，截止电压3.95V，第二阶段充电:0.2C恒流充电60min。为了防止电芯在冷热压过程中发生短路，所述步骤(5)中在预充电之后的电芯负极耳上套上热缩套管。本
技术实现思路
采用了一种新的锂离子电池制备工艺，与传统制备工艺相比，在电芯制作过程中，对电芯的注液量、化成工艺进行了调整，并在电芯化成过程中增加了冷热压工艺，更大程度的满足涂覆膜对锂离子电池制备工艺的要求，能有效地提高锂离子电池的电性能和安全性能。聚烯烃隔膜具有疏水性，而锂离子电池所用的电解液又是采用的极性有机溶剂，隔膜对电解液的吸收能力和浸润性能较差。然而，隔膜上的聚合物涂层和陶瓷涂层改变了隔膜与电解液的界面结构，使得隔膜与电解液的接触角变小，增强了隔膜对电解液的浸润性能，也增加了电解液的吸收量。如果按照传统的注液量设计，电解液的量不能够满足锂离子电池在使用过程中的需要，制约了电池的使用寿命。采用新的注液，可以方便快捷的计算出电解液的最佳注液量，满足锂离子电池在使用过程中是需求，延长了锂离子电池的循环寿命。锂离子电池在首次充放电过程中，即在锂离子开始嵌入石墨电极之前(>0.3V)，有机电解液会在碳负极表面形成一层电子绝缘、离子可导的SEI膜，而SEI膜的均匀性、致密性等和电池的电化学、安全等性能密切相关。在基膜上涂覆了一层聚合物涂层，较传统的工艺中没有针对将凝胶涂层和极片粘结在一起的制备工艺，提高锂离子在正负极间的传输性，使得锂离子电池的电性能和安全性能得到升高。本专利技术对传统的化成工艺进行了革新，将锂离子电池活化的过程分为预充电和化成两部分，并在预充电和化成中间增加了冷热压工艺，不仅能够确保负极表面形成一层均匀致密的SEI膜，而且使隔膜的聚合物涂覆层能够和正极片紧密的粘结在一起。在电池化成之前、注液一封之后增加了小电流预充电工艺，有效的保证了 SEI的形成条件。因3.0-3.5V为SEI膜的主要形成区间，采用小电流恒流方式充电能够在负极表面形成一层比较均匀致密的SEI膜。在预充电之后增加冷热压工艺，先通过热压使凝胶聚合物涂层在高温条件下溶胀，在一定的压力下和正极片粘结在一起，再通过冷压定型。凝胶聚合物吸收电解液之后，减少了电池内部游离的液态电解液。通过冷热压工艺可以使正极片与凝胶聚合物涂层能够很好的粘结在一起，增加了电池的硬度，减小了电芯的厚度，提高了电池的体积比能量，同时也缩短了锂离子在电池内部的传输距离，降低了电池的内阻。冷热压之后再对电池进行化成，彻底激发正负极活性物质的活性，使其转化成具有正常电化学作用的物质，保证锂离子电池的电化学性能。采用本专利技术的新方法，有以下几方面的优点:1、可以快速准确的计算出新型涂覆隔膜的最佳注液量，满足锂离子电池在使用过程中的需求，延长了锂离子电池的循环寿命；2、使凝胶聚合物涂层与正极较好的粘结在一起，减小了锂离子传输的阻力和距离，增强了电池的硬度，提高了锂离子电池的电化学性能和安全性能。【附图说明】图1为本专利技术实施例中凝胶聚合物涂层与正极粘结效果图；图2为本专利技术实施例与对比例的倍率放电曲线图；图3为本专利技术实施例与对比例的电池循环性能对比图。【具体实施方式】下面结合附图实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例:一种，包括以下步骤:(I)、涂覆隔膜；在基膜的一表面涂覆一层凝胶聚合物涂层；在基膜的另一表面涂覆一层陶瓷涂层；凝胶聚合物涂层的厚度为0.5-3 μ m，凝胶聚合物涂料为油性体系或者水性体系，陶瓷涂层的厚度为2-5 μ m，涂覆所用陶瓷浆料为水性体系；在本实施例中，采用厚度为20 μ m的涂覆隔膜，其中基膜厚度为16 μ m、凝胶聚合物涂覆层厚度为I μ m、陶瓷涂覆层厚度为3 μ m ;基膜的材质可选择聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用涂覆隔膜加工锂离子电池电芯的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）、涂覆隔膜；在基膜的一表面涂覆一层凝胶聚合物涂层；在基膜的另一表面涂覆一层陶瓷涂层；（2）、卷芯；将正极片对应凝胶聚合物涂层、负极片对应陶瓷涂层，通过卷绕或者叠片制作成卷芯；（3）、注液；采用涂覆隔膜的锂离子电池的注液量G2为：G2=G1+G1*（T2/T1）*K；其中，G1‑‑传统工艺注液量；G2‑‑采用涂覆隔膜的锂离子电池的注液量；T1‑‑普通未涂覆隔膜的厚度；T2‑‑涂覆隔膜的涂层厚度；K‑‑调整系数，大小为20%‑70%；（4）、预充电；采用0.01‑0.1C的阶梯式恒流方式对注液后的电芯进行充电，从而在负极表面形成一层比较均匀致密的SEI膜，其充电量占电池容量的20%‑40%；所述阶梯式恒流方式为在不同的阶段，充电电流不同，依次变大；（5）、冷热压；先通过热压使凝胶聚合物涂层在高温条件下溶胀，使其在加压下和正极片粘结在一起，再通过冷压定型；热压参数：温度为50‑85℃，压力为0.2‑0.6MPa，时间为1‑10min；冷压参数：0‑30℃，压力0.2‑0.6MPa，时间为1‑10min；（6）、化成；采用阶梯式恒流方式充电，在不同的阶段，充电电流不同，依次变大，电流大小为0.1‑0.5C，其充电量占电池容量的60%‑100%。...
【技术特征摘要】
1.一种利用涂覆隔膜加工锂离子电池电芯的方法，其特征在于包括以下步骤: (1)、涂覆隔膜；在基膜的一表面涂覆一层凝胶聚合物涂层；在基膜的另一表面涂覆一层陶瓷涂层； (2)、卷芯； 将正极片对应凝胶聚合物涂层、负极片对应陶瓷涂层，通过卷绕或者叠片制作成卷芯； (3)、注液；采用涂覆隔膜的锂离子电池的注液量G2为:G2=G1+G1* (T2/T1) *K ； 其中，Gl-传统工艺注液量； G2-采用涂覆隔膜的锂离子电池的注液量； Tl-普通未涂覆隔膜的厚度； Τ2-涂覆隔膜的涂层厚度； K—调整系数，大小为20%-70% ； (4)、预充电；采用0.01-0.1C的阶梯式恒流方式对注液后的电芯进行充电，从而在负极表面形成一层比较均匀致密的SEI膜，其充电量占电池容量的20%-40% ;所述阶梯式恒流方式为在不同的阶段，充电电流不同，依次变大； (5)、冷热压；先通过热压使凝胶聚合物涂层在高温条件下溶胀，使其在加压下和正极片粘结在一起，再通过冷压定型；热压参数:温度为50-85°C，压力为0.2-0.6MPa，时间为1-1Omin ;冷压参数:0-30°C，压力 0.2-0.6MPa，时间为 1-1Omin ； (6)、化成；采用阶梯式恒流方式充电，在不同的阶段，充电电流不同，依次变大，电流大小为0.1-0.5C，其充电量占电池容量的60%-100%。2.根据权利要求1所述的利用涂覆隔膜加工锂离子电池电芯的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：李世隆，王今刚，陈秀峰，陈良，杨佳富，
申请(专利权)人：深圳市星源材质科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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