一种锂电池的注液方法、锂电池的制作方法及锂电池技术

本发明专利技术公开了一种锂电池的注液方法，包括如下步骤：步骤一：将PVDF粉料加入电解液中，混合均匀，得到电解液与PVDF粉料的混合胶液；步骤二：将陶瓷微粒加入混合胶液中进行高速分散均匀，得到含陶瓷微粒的电解液胶液；步骤三：将电解液胶液从电芯端面位置通过真空注液的方式，使电解液胶液中的电解液进入电芯内部，陶瓷微粒沉积于电芯的两端的端面。本发明专利技术通过陶瓷微粒在电芯两端的端面位置进行沉积形成保护层，在隔膜受热时，能够隔绝隔膜端部受到的热量，在隔膜受热收缩时，陶瓷微粒在端面形成绝缘层，避免了正负极的接触，从而避免了短路，同时也不会增加隔膜厚度，保证了锂电池的能量密度不会降低。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池的注液方法、锂电池的制作方法及锂电池
本专利技术属于锂电池
，尤其涉及一种锂电池的注液方法、锂电池的制作方法及锂电池。
技术介绍
锂离子电池由于具有电压高，能量密度高，自放电小，无记忆效应以及工作范围宽等优点而广泛用于人们日常生活中。如图2所示，隔膜在正负极之间且在宽度上覆盖负极已防止电芯正负极短路，但由于日益提升的能量密度，电芯的隔膜越来越薄，同时隔膜对极片的包覆也越来越少。如图3所示，电芯内部隔膜由于和极片粘接受压力作用使得受热收缩不明显，而隔膜端面位置的隔膜由于并未与极片粘接，在受热情况下容易收缩，导致正负极两端接触从而引发电路短路，现有技术中，大部分是将隔膜表面涂覆隔热材料增加隔膜的耐热性，虽然避免隔膜了收缩，但是涂覆隔热材料会增加隔膜厚度，导致电池能量密度的减少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂电池的注液方法、锂电池的制作方法及锂电池，在隔膜在受热收缩后，依然能够隔绝正负极片两端，避免正负极两端接触短路，同时不会影响电池的能量密度。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术公开了一种锂电池的注液方法，包括如下步骤：步骤一：将PVDF粉料加入电解液中，混合均匀，得到所述电解液与所述PVDF粉料的混合胶液；步骤二：将陶瓷微粒加入所述混合胶液中进行高速分散均匀，得到含所述陶瓷微粒的电解液胶液；步骤三：将所述电解液胶液从电芯端面位置通过真空注液的方式，使所述电解液胶液中的所述电解液进入所述电芯内部，所述陶瓷微粒沉积于所述电芯的两端的端面。其中，所述PVDF粉料能够使所述陶瓷微粒在电解液中稳定存在，所述电芯注液时采用的是真空注液的方式，所述电解液会在负压条件下从端面位置快速进入到所述电芯内部，所述陶瓷微粒会随着所述电解液在电解液进入口堆积。当所述电芯受热时，所述陶瓷微粒可以有效的减缓隔膜收缩，所述电芯内部的隔膜由于和极片有粘接性故受热收缩不明显，端面位置的隔膜无受力容易受热收缩，所述陶瓷微粒由于具有良好的隔热性能够阻隔大部分热量，从而减缓端面位置的隔膜的收缩，同时在隔膜与极片两端的端部形成绝缘层，防止正极片与负极片接触短路。作为本专利技术的一种改进，在步骤一中，所述PVDF粉料占所述混合胶液的质量百分比浓度为0.1～1％。所述PVDF粉料在该质量百分比范围内既能够很好的稳定所述陶瓷微粒，同时含量不高，不会影响所述电解液在所述电芯内部的化学反应。作为本专利技术的一种改进，在步骤一中，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂。作为本专利技术的一种改进，在步骤二中，所述陶瓷微粒占所述电解液胶液的质量百分比浓度为0.1％～8％。在该质量百分比范围内能够有足够的所述陶瓷微粒在所述电芯两端形成隔绝层，同时不会影响所述电解液在所述电芯内部的溶度。作为本专利技术的一种改进，在步骤二中，所述陶瓷微粒包括SiO2、CaO、TiO2、MgO、ZnO、SnO2、ZrO2中的任意一种或者多种。选用上述陶瓷微粒不会与所述电解液进行反应，性质稳定，同时有很好的隔热效果，能够隔绝端面位置的所述隔膜受到的大部分热量。作为本专利技术的一种改进，所述陶瓷微粒的粒径范围为0.1μm～3.39μm。优选为1.65～3.39μm。所述陶瓷微粒在该粒径范围内能够很好的在所述电芯两端端面进行沉积，而不会随着所述电解液进入所述电芯内部，避免了沉积在所述电芯两端的所述陶瓷微粒的减少，也避免了所述陶瓷微粉进入所述电芯内部干扰化学反应，同时保证了能在隔膜受热收缩时能够在所述电芯两端形成保护层，防止正负极片接触。作为本专利技术的一种改进，在步骤三中，所述真空注液的具体操作流程如下：S1、将所述电芯放入注液室，真空泵对注液室抽真空，所述电芯内部也形成了真空环境；能够有效的除去所述电芯内部的气体，减小所述电芯的体积。S2、注液嘴插入所述电芯注液口，打开电解液注入阀，同时用氮气加压电解液腔室至0.2-1.0Mpa，保压一定时间；通过加压使得所述电解液能够快速的进入所述电芯的内部，同时又保证了所述陶瓷微粒不会随着所述电解液进入所述电芯内部，而是沉积于所述电芯两端。S3、注液室放气到常压，最后长时间静置12-36h，使所述电解液与所述电芯的正负材料和隔膜充分浸润，所述陶瓷微粒在所述电芯的两端的端面沉积。作为本专利技术的一种改进，在S3中，所述电芯注液口设置于所述电芯的顶端与底端。将电芯注液口置于所述电芯的顶端与底端能够使所述陶瓷微粒更好地在所述电芯两端的端面进行沉积。本专利技术还公开了一种锂电池的制作方法，制作步骤依次如下：电极浆料制备、涂布、极片冲切、叠片、组装电池、上述锂电池的注液方法中的任意一项、电池密封。此外，本专利技术还公开了一种锂电池，其由上述锂电池的制作方法制得。通过上述方法制作的锂电池能够很好的防止正负极短路，同时也保证了锂电池的能量密度。相对于现有技术，本专利技术包括但不限于以下有益效果：相对于现有技术在隔膜上增加涂层用于增加隔膜的耐热性能，导致隔膜厚度增加，使得锂电池的能量密度减少，本专利技术通过在电解液中加入PVDF与陶瓷微粒，通过真空注液的方法将电解液注入电芯内部，而陶瓷微粒则是在电芯两端进行堆积，堆积的陶瓷微粒在电芯两端的端面形成保护层，既能在隔膜受热时，减少隔膜的受热温度，又能在隔膜1受热收缩后，起到绝缘作用，防止正负极接触引起短路。由于本申请是在电芯两端沉积的陶瓷微粒起隔绝作用，因此并未增加隔膜或极片的厚度，保证了锂电池的能量密度不受影响。附图说明图1为本申请一种锂电池的注液方法流程示意图；图2为现有技术中电芯的结构示意图；图3为现有技术中电芯的隔膜受热收缩结构示意图；图4为加入陶瓷微粒的电芯内部结构示意图；图5为加入陶瓷微粒的电芯的隔膜受热收缩结构示意图；图中：1-隔膜；2-负极；3-正极；4-陶瓷微粒。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细说明。以下公开详细的示范实施例。然而，此处公开的具体结构和功能细节仅仅是出于描述示范实施例的目的。然而，应该理解，本专利技术不局限于公开的具体示范实施例，而是覆盖落入本公开范围内的所有修改、等同物和替换物。在对全部附图的描述中，相同的附图标记表示相同的元件。如没有特别指明，所述的制备方法是本领域常用的制备方法，所用的设备和检测方法也是本领域常用的设备和方法。如图1与图4～5所示，本实施例提供了一种锂电池的注液方法，包括如下步骤：步骤一：将PVDF粉料加入电解液中，混合均匀，得到所述电解液与所述PVDF粉料的混合胶液；步骤二：将陶瓷微粒4加入所述混合胶液中进行高速分散均匀，得到含所述陶瓷微粒的电解液胶液；步骤三：将所述电解液胶液从电芯端面位置通过真空注液的方式，使所述电解液胶液中的所述电解液进入所述电芯内部，所述陶瓷微粒4沉积于所述电芯的两端的端面。其中，所述PVDF粉料能够使所述陶瓷微粒4在电解液中稳定存在，所述电芯注液时采用的是真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池的注液方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一：将PVDF粉料加入电解液中，混合均匀，得到所述电解液与所述PVDF粉料的混合胶液；/n步骤二：将陶瓷微粒加入所述混合胶液中进行高速分散均匀，得到含所述陶瓷微粒的电解液胶液；/n步骤三：将所述电解液胶液从电芯端面位置通过真空注液的方式，使所述电解液胶液中的所述电解液进入所述电芯内部，所述陶瓷微粒沉积于所述电芯的两端的端面。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池的注液方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将PVDF粉料加入电解液中，混合均匀，得到所述电解液与所述PVDF粉料的混合胶液；
步骤二：将陶瓷微粒加入所述混合胶液中进行高速分散均匀，得到含所述陶瓷微粒的电解液胶液；
步骤三：将所述电解液胶液从电芯端面位置通过真空注液的方式，使所述电解液胶液中的所述电解液进入所述电芯内部，所述陶瓷微粒沉积于所述电芯的两端的端面。


2.根据权利要求1所述的锂电池的注液方法，其特征在于，在步骤一中，所述PVDF粉料占所述混合胶液的质量百分比浓度为0.1～1％。


3.根据权利要求1所述的锂电池的注液方法，其特征在于，在步骤一中，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂。


4.根据权利要求1所述的锂电池的注液方法，其特征在于，在步骤二中，所述陶瓷微粒占所述电解液胶液的质量百分比浓度为0.1％～8％。


5.根据权利要求1所述的锂电池的注液方法，其特征在于，在步骤二中，所述陶瓷微粒包括SiO2、Al2O3、CaO、TiO2、MgO...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐庆明，曾涛，
申请(专利权)人：湖南立方新能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43