一种锂离子电池的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种锂离子电池的制备方法，所述制备方法包括，制备锂离子电池的阴极和阳极，所述阴极包括预定质量比混合的第一活性物质和第二活性物质，所述阳极包括作为活性材料的石墨；将阳极置于预处理电解液中进行预处理，所述预处理电解液中的添加剂由1

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种锂离子电池的制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。锂离子电池被认为是满足便携式电子器件、电动及混合动力汽车日益增加的能源需求的新型电源。但是在低温环境下，由于电解液粘度增大，导致界面迁移电阻增大，从而导致低温环境下高倍率充放电的性能较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种锂离子电池的制备方法，所述制备方法包括，制备锂离子电池的阴极和阳极，所述阴极包括预定质量比混合的第一活性物质和第二活性物质，所述阳极包括作为活性材料的石墨；将阳极置于预处理电解液中进行预处理，所述预处理电解液中的添加剂由1-乙基-2-哌啶酮以及1,3-丙磺酸内酯组成，然后与所述阴极组装成锂离子电池，注入电解液，所述电解液中的添加剂为氟代碳酸乙烯酯，进行化成，得到所述锂离子电池，所述锂离子电池具有良好的低温下的高倍率循环性能。
[0004]具体的方案如下：
[0005]一种锂离子电池的制备方法，所述制备方法包括：
[0006]1)提供第一活性物质和第二活性物质，所述第一活性物质平均粒径为D50，所述第二活性物质的平均粒径为D50
’
；
[0007]2)在搅拌釜中加入有机溶剂，将粘结剂加入到溶剂中分散得到胶液，然后加入部分第二活性物质，搅拌均匀，加入第一活性物质，搅拌均匀，加入余下的第二活性物质，搅拌均匀，加入导电剂，搅拌均匀得到阴极浆料；其中所述浆料中的第一活性物质和第二活性物质的质量比例满足以下关系式：第一活性物质/第二活性物质＝0.85-k*(D50/D50
’
)2，其中k＝0.58；
[0008]3)将所述阴极浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到阴极；
[0009]4)提供石墨材料，在搅拌釜中加入去离子水，将粘结剂加入到溶剂中分散得到胶液，然后加入石墨，搅拌均匀，加入导电剂，搅拌均匀得到阳极浆料；
[0010]5)将所述阳极浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到阳极；
[0011]6)将所述阳极置于预处理电解液中，所述预处理电解液中的添加剂由1-乙基-2-哌啶酮以及1,3-丙磺酸内酯组成，对电极为锂片；
[0012]7)在0.02-0.25V之间进行充放电循环，然后将电压调整至0.22-0.25V，取出阳极，干燥；
[0013]8)步骤7得到的阳极与所述阴极组装成锂离子电池；
[0014]9)注入电解液，所述电解液中的添加剂为氟代碳酸乙烯酯；
[0015]10)充电至第一预定电压，然后以第一预定电压恒压充电，直至充电电流低于充电
截止电流；
[0016]11)在充电截止电压和放电截止电压之间充放电循环若干次，得到所述锂离子电池。
[0017]进一步的，所述第一活性物质为尖晶石锰酸锂，平均粒径D50为1.4-1.5微米；所述第二活性物质为三元材料，平均粒径D50
’
为2.0-2.2微米。
[0018]进一步的，所述阴极浆料中，质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:4.2:4。
[0019]进一步的，所述石墨材料的平均粒径D50为1.8-1.9微米，所述阳极浆料中，质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:4.5:4。
[0020]进一步的，所述预处理电解液中，1-乙基-2-哌啶酮为3.2-3.5体积％，所述1,3-丙磺酸内酯为6.4-6.6体积％，其中，1-乙基-2-哌啶酮和1,3-丙磺酸内酯的总含量为10体积％以下。
[0021]进一步的，所述电解液中，线状碳酸二甲酯占总电解液体积的70体积％以上，氟代碳酸乙烯酯的体积含量为2.5-2.7体积％。
[0022]进一步的，所述第一预定电压＝3.46-m*氟代碳酸乙烯酯的体积含量(V)，其中m＝2.6。
[0023]本专利技术具有如下有益效果：
[0024]1)、第一活性材料和第二活性材料按照特定的质量比例混合，能够提高浆料的稳定性，以及活性层的结构稳定性，能够提高材料的循环稳定性。
[0025]2)、电解液中含有1-乙基-2-哌啶酮以及1,3-丙磺酸内酯，其在石墨负极表面能够形成低电阻的SEI膜，能够提高高倍率下的循环稳定性，但是当1-乙基-2-哌啶酮以及1,3-丙磺酸内酯在电解液中时，对电池的低温性能存在负面影响，因此将1-乙基-2-哌啶酮以及1,3-丙磺酸内酯放置于预处理电解液中，仅对石墨负极进行预处理，能够在不影响低温性能的同时，提高倍率性能。
[0026]3)、在电解液中加入氟代碳酸乙烯酯，有利于改善电池的低温性能。
[0027]4)、针对氟代碳酸乙烯酯的浓度，设置特定的第一预定电压，有利于氟代碳酸乙烯酯的成膜反应。
具体实施方式
[0028]本专利技术下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本专利技术的保护范围并不受限于这些实施例。阴极的第一活性材料为LiMn
1.98
Mg
0.02
O4，所述第二活性材料为LiNi
0.2
Co
0.4
Mn
0.4
O2。所述阴极浆料中，质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:4.2:4，阴极溶剂为NMP，导电剂为导电碳黑，所述粘结剂为PVDF。阳极活性材料为石墨材料，所述石墨材料的平均粒径D50为1.8微米，所述阳极浆料中，质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:4.5:4，阳极溶剂为去离子水，导电剂为导电碳黑，粘结剂为SBR。
[0029]实施例1
[0030]1)提供第一活性物质和第二活性物质，所述第一活性物质平均粒径为D50＝1.4微米，所述第二活性物质的平均粒径为D50
’
＝2.0微米；
[0031]2)在搅拌釜中加入有机溶剂，将粘结剂加入到溶剂中分散得到胶液，然后加入部分第二活性物质，搅拌均匀，加入第一活性物质，搅拌均匀，加入余下的第二活性物质，搅拌
均匀，加入导电剂，搅拌均匀得到阴极浆料；其中所述浆料中的第一活性物质和第二活性物质的质量比例满足以下关系式：第一活性物质/第二活性物质＝0.85-0.58*(1.4/2.0)2＝56.6:100；
[0032]3)将所述阴极浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到阴极；
[0033]4)提供石墨材料，在搅拌釜中加入去离子水，将粘结剂加入到溶剂中分散得到胶液，然后加入石墨，搅拌均匀，加入导电剂，搅拌均匀得到阳极浆料；
[0034]5)将所述阳极浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到阳极；
[0035]6)将所述阳极置于预处理电解液中，对电极为锂片，预处理电解液的有机溶剂为碳酸乙烯酯，电解质盐为1M的六氟磷酸锂，所述预处理电解液中的添加剂由1-乙基-2-哌啶酮以及1,3-丙磺酸内酯组成，所述预处理电解液中，1-乙基-2-哌啶酮为3.2体积％，所述1,3-丙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池的制备方法，所述制备方法包括：1)提供第一活性物质和第二活性物质，所述第一活性物质平均粒径为D50，所述第二活性物质的平均粒径为D50
’
；2)在搅拌釜中加入有机溶剂，将粘结剂加入到溶剂中分散得到胶液，然后加入部分第二活性物质，搅拌均匀，加入第一活性物质，搅拌均匀，加入余下的第二活性物质，搅拌均匀，加入导电剂，搅拌均匀得到阴极浆料；其中所述浆料中的第一活性物质和第二活性物质的质量比例满足以下关系式：第一活性物质/第二活性物质＝0.85-k*(D50/D50
’
)2，其中k＝0.58；3)将所述阴极浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到阴极；4)提供石墨材料，在搅拌釜中加入去离子水，将粘结剂加入到溶剂中分散得到胶液，然后加入石墨，搅拌均匀，加入导电剂，搅拌均匀得到阳极浆料；5)将所述阳极浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到阳极；6)将所述阳极置于预处理电解液中，所述预处理电解液中的添加剂由1-乙基-2-哌啶酮以及1,3-丙磺酸内酯组成，对电极为锂片；7)在0.02-0.25V之间进行充放电循环，然后将电压调整至0.22-0.25V，取出阳极，干燥；8)步骤7得到的阳极与所述阴极组装成锂离子电池；9)注入电解液，所述电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈来宾，
申请(专利权)人：苏州极闪控电信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：