锂离子电池的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池的制备方法，先将正极片、隔离膜及负极片卷绕形成卷芯，通过隔离膜将正极片与负极片隔离，并向卷芯中注入电解液，陈化后得到电芯。先获取电芯的第一压力系数，然后根据第一压力系数计算得到第二压力系数，其中，第二压力系数小于第一压力系数。再对电芯进行烘烤处理，并采用改善后的第二压力系数对电芯施加压力，得到锂离子电池。本发明专利技术通过降低压力系数，得到第二压力系数，实验证明可以有效减轻极片转折处的折痕，使的箔材的折痕不会很锋利，有效解决锂离子电池的断箔问题。这种方法特别适用于制备较薄的正极片、负极片以及隔离膜的锂离子电池。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池的制备方法
本专利技术涉及电池
，尤其是涉及一种锂离子电池的制备方法。
技术介绍
锂离子电池具有工作电压平台高、循环稳定性好、能量密度高、低污染等优异的性能，广泛的应用在电子产品中。现阶段电子产品的更新换代以及电动汽车的迅猛发展，对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。其中通过降低正极片、负极片以及隔离膜厚度的方式，可以为锂离子电芯提供更多的预留空间，以此提高活性物质的利用空间，进一步达到提高电芯能量密度的目的。然而，在锂离子电池的制备过程中，有两个主要原因可能会导致电芯变形，一个是卷绕过程中，当其中的卷针被抽走并取下电芯时，电芯的结构坍塌，在外力及外圈极片的挤压下，内圈的空箔及隔膜在电芯转折位置出现折痕。若正极片、负极片、以及隔离膜厚度减薄，其折痕更严重；另一个是电芯经注液陈化后，在外力作用下容易出现尖锐的折痕。折痕位置极片层与层之间的间隙更小，最终导致电芯在充放电过程中，由于膨胀收缩带来的应力作用，折痕位置易发生断箔问题。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种不易发生断箔的锂离子电池的制备方法。一种锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：将正极片、隔离膜及负极片卷绕形成卷芯，其中，所述隔离膜将所述正极片与所述负极片隔离；向所述卷芯中注入电解液，陈化后得到电芯；获取所述电芯的第一压力系数，根据所述第一压力系数计算得到第二压力系数，所述第二压力系数小于所述第一压力系数；以及对所述电芯进行烘烤处理，并采用所述第二压力系数对所述电芯施加压力，得到锂离子电池。在其中一个实施例中，所述获取所述电芯的第一压力系数的方法为：向多个所述电芯施加压力，获得多个所述电芯能够承受的最大压力系数，计算多个所述最大压力系数的平均值，所述第一压力系数与所述最大压力系数的平均值的比值为70％～100％。在其中一个实施例中，所述第二压力系数与所述第一压力系数的比值为70％～90％。在其中一个实施例中，所述第二压力系数与所述电芯的厚度正相关，所述第二压力系数与所述电芯的面积正相关。在其中一个实施例中，所述烘烤处理的操作为：将所述电芯置于高温夹具中，在70℃～90℃的条件下进行烘烤处理。在其中一个实施例中，所述陈化的时间为24h～36h。在其中一个实施例中，所述对所述电芯进行烘烤处理后，还包括对所述电芯进行预充处理和分容处理，所述预充处理为分别以0.01C～0.03C的电流和0.4C～0.6C的电流恒流预充方式将所述电芯充电至半电状态，再以0.4C～0.6C的电流将所述电芯放电至3.0V～5.0V；所述分容处理为分别以0.1C～0.3C的电流和0.4C～0.6C的电流的恒流或恒压的充电方式对所述电芯进行分容。在其中一个实施例中，所述隔离膜的厚度为5μm～7μm。在其中一个实施例中，所述正极片为涂覆有正极浆料的铝箔，所述负极片为涂覆有负极浆料的铜箔。在其中一个实施例中，所述铝箔的厚度为5μm～10μm，所述铜箔的厚度为3μm～6μm。上述锂离子电池的制备方法，先将正极片、隔离膜及负极片卷绕形成卷芯，通过隔离膜将正极片与负极片隔离，并向卷芯中注入电解液，陈化后得到电芯。先获取电芯的第一压力系数，第一压力系数可以为根据大量的实验获得的推荐参数，然后根据第一压力系数计算得到第二压力系数，其中，第二压力系数小于第一压力系数。再对电芯进行烘烤处理，并采用第二压力系数对电芯施加压力，得到锂离子电池。传统的方法在烘烤处理的过程中一般不会电芯施加压力，如果施加压力一般也是采用第一压力系数对电芯施加压力，传统的方法制备得到的锂离子电池易发生断箔问题。本专利技术通过降低压力系数，得到第二压力系数，实验证明可以有效减轻极片转折处的折痕，使的箔材的折痕不会很锋利，有效解决锂离子电池的断箔问题。这种方法特别适用于制备较薄的正极片、负极片、以及隔离膜的锂离子电池。附图说明图1为一实施方式的锂离子电池的制备方法的流程图；图2为采用第一压力系数对电芯施加压力的示意图；图3为采用第二压力系数对电芯施加压力的示意图。具体实施方式下面主要结合附图对锂离子电池的制备方法作进一步详细的说明。如图1所示，一实施方式的锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：S10、将正极片、隔离膜及负极片卷绕形成卷芯，其中，隔离膜将正极片与负极片隔离。其中，正极片可以为腐蚀铝箔、铝箔、腐蚀铜箔和铜箔中的至少一种，负极片可以为腐蚀铝箔、铝箔、腐蚀铜箔和铜箔中的至少一种。具体的，正极片可以为铝箔，负极片可以为铜箔，铝箔和铜箔价格便宜，导电性好，易于加工成型。具体的，隔离膜的材料包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)中的至少一种。本实施方式中，隔离膜的材料为聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)组成的混合材料，其材料价格便宜，易于加工成型。将正极片、隔离膜及负极片直接卷绕形成卷芯，在后续的操作中不需要抽卷针，因此不容易造成电芯的结构坍塌，减少折痕。优选的，还可以在正极片上涂覆正极浆料，在负极片上涂覆负极浆料。正极浆料包括正极电活性物质、导电剂以及粘结剂，负极浆料包括负极电活性物质、导电剂以及粘结剂。正极电活性物质为活性碳、石墨烯、碳纳米管、二氧化锰和钛酸锂中的至少一种，负极电活性物质为活性碳、石墨烯、碳纳米管、二氧化锰和钛酸锂中的至少一种。通过在正极片和负极片上分别涂覆含有正极电活性物质和负极电活性物质的浆料，有利于提高正极片和负极片的导电性能。本实施方式中，正极片为涂覆有正极浆料的铝箔，负极片为涂覆有负极浆料的铜箔。其中，正极浆料包括正极电活性物质、导电剂以及粘结剂，正极电活性物质为二氧化锰，导电剂为石墨烯，粘结剂为羧甲基纤维素，正极电活性物质、导电剂、粘结剂及溶剂的质量比为90～95：3～5：2～5。负极浆料包括负极电活性物质、导电剂以及粘结剂，负极电活性物质为钛酸锂，导电剂为科琴黑，粘结剂为羧甲基纤维素，负极电活性物质、导电剂、粘结剂及溶剂的质量比为85～95：5～10：2～5。具体的，铝箔的厚度为5μm～10μm，铜箔的厚度为3μm～6μm。隔离膜的厚度为5μm～7μm。常规的锂离子电池的正极片的厚度一般大于15μm，负极片的厚度一般大于8μm，隔离膜的厚度一般大于12μm。正极片、负极片以及隔离膜的厚度越小，发生断箔的概率越大。本实施方式中，采用厚度为10μm的铝箔、厚度为6μm的铜箔分别作为锂离子电池正极浆料和负极浆料的集流体，并采用7μm厚度的隔膜作为电芯的隔离膜，将正极片、隔离膜及负极片卷绕形成卷芯。通过降低正极片、负极片以及隔离膜厚度，为锂离子电芯提供更多的预留空间，以此提高活性物质的利用空间，进一步达到提高电芯能量密度。并在后序的操作中通过降低压力系数，对电芯施加压力，实验证明可以有效减轻极片转折处的折痕，使的箔材的折痕不会很锋利，有效解决锂离子电池的断箔问题。S20、向卷芯中注入电解液，陈化后得到电芯。电解液在锂离子电池的正极和负极之间起到传导电子的作用，电解液中一般包括锂盐和有机溶剂。优选的，在注入电解液操作之前，可以先对卷芯进行烘烤处理，加速卷芯的成型，使得正极片、负极片以及隔离膜之间结合更牢固。将电解液注入到卷芯后，陈化一段时间，促进电解液渗透，卷芯与电解液开始发生溶胀作用。具体的，陈化的时间为24h～36h。S30、获取电芯的第一压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将正极片、隔离膜及负极片卷绕形成卷芯，其中，所述隔离膜将所述正极片与所述负极片隔离；向所述卷芯中注入电解液，陈化后得到电芯；获取所述电芯的第一压力系数，根据所述第一压力系数计算得到第二压力系数，所述第二压力系数小于所述第一压力系数；以及对所述电芯进行烘烤处理，并采用所述第二压力系数对所述电芯施加压力，得到锂离子电池。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将正极片、隔离膜及负极片卷绕形成卷芯，其中，所述隔离膜将所述正极片与所述负极片隔离；向所述卷芯中注入电解液，陈化后得到电芯；获取所述电芯的第一压力系数，根据所述第一压力系数计算得到第二压力系数，所述第二压力系数小于所述第一压力系数；以及对所述电芯进行烘烤处理，并采用所述第二压力系数对所述电芯施加压力，得到锂离子电池。2.根据权利要求1所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述获取所述电芯的第一压力系数的方法为：向多个所述电芯施加压力，获得多个所述电芯能够承受的最大压力系数，计算多个所述最大压力系数的平均值，所述第一压力系数与所述最大压力系数的平均值的比值为70％～100％。3.根据权利要求1所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述第二压力系数与所述第一压力系数的比值为70％～90％。4.根据权利要求1所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述第二压力系数与所述电芯的厚度正相关，所述第二压力系数与所述电芯的面积正相关。5.根据权利要求1所述的锂离子电池的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙翠，
申请(专利权)人：深圳市比克动力电池有限公司，深圳市比克电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44