锂离子电池及其制备方法技术

本申请公开了锂离子电池及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池及其制备方法、用电设备


[0001]本申请涉及锂电池
，尤其是涉及一种锂离子电池及其制备方法
、
用电设备
。

技术介绍

[0002]锂离子电池是一种内部依靠锂离子
、
外部依靠电子在正负极之间移动以发挥作用的电池
。
因为具有比能量高
、
续航能力强
、
循环寿命长
、
工作范围宽
、
充电时间短
、
可以大电流放电等优点，锂离子电池被广泛地应用于电动汽车等动力领域以及手机
、
手表
、
平板
、
笔记本等消费领域
。
随着市场发展，锂离子电池逐渐向快充
、
高能量密度等领域发展，而锂离子充电能力和充电速度越来越成为大家关注的方向
。
[0003]在充电过程中，锂离子会从正极脱嵌并嵌入负极，但当正极脱嵌的锂离子无法嵌入负极时，就会从负极表面析出，形成一层灰色的物质
。
析锂不仅会使电池性能下降，缩短循环寿命，也限制了电池的快充容量，并可能引起燃烧
、
爆炸等灾难性后果
。
因此，有必要改善锂离子电池的充电能力，减少析锂
。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一
。
为此，本申请提出一种锂离子电池的制备方法，以减少锂离子电池的析锂，提高其充电能力/>。
[0005]本申请的第一方面，提供锂离子电池的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
[0006]对涂布后形成有负极活性层的负极集流体进行辊压，辊压后所述负极活性层的压实密度为
P
，得到负极片；
[0007]将正极片
、
隔膜和所述负极片制备成电芯，注入电解液；
[0008]对注入电解液后的电芯进行化成，化成采用的压强为
p
；
[0009]其中，
P
＝
P1+
Δ
P
，其中，
P1≤2.5g/cm3，
‑
0.1g/cm3≤
Δ
P
＜
0g/cm3；
p
＝
p1+
Δ
p
，其中，
p1为
0.5
～
2.5Mpa
，
‑
35
Δ
P≥
Δ
p≥
‑
25
Δ
P。
[0010]根据本申请的锂离子电池的制备方法，至少具有如下有益效果：
[0011]本申请通过调整对负极片辊压时所采用的压实密度，具体采用小于负极片原有的压实密度
P1
，也即
Δ
P
＝负极片辊压时所采用的压实密度值
P
‑
负极片原有的设定压实密度值
P1
；而在化成时采用大于原有的设定压强
p1，并使两者的调整控制在一定范围内，也即
Δ
p
＝化成时采用的压强值
p
‑
原有的压强值
p1；从而达到优化电芯的厚度，使电芯的各个区域之间的厚度差大幅减小，提高电芯的平整度，改善析锂状况，提高其充电能力
。
[0012]具体而言，现有技术中为充分发挥材料特性，提高电芯的能量密度，在负极材料的压实密度上限内是会尽可能地采用大压实密度对负极片进行辊压
。
但此时负极片在厚度方向上的压实密度分布不均，远离箔材处的压实密度较大，而靠近箔材处的压实密度较小，表层与内层的压实密度相差也较大
。
此时，如果电芯再采用常规的压强参与化成，容易造成极片反弹，极片的表层和内层的压实密度均降低，而且表层与内层的压实密度相差依然较大
。
[0013]为此，本申请在负极片的辊压过程中采用小于原有的压实密度，且控制
P
＝
P1+
Δ
P
，
P1≤2.5g/cm3，
‑
0.1g/cm3≤
Δ
P
＜
0g/cm3，使负极片在厚度方向上的压实密度分布差减小，提高负极片在厚度方向上的压实密度的均匀性
。
而化成时，本申请对电芯施加大于常规化成的压强
(
常规化成的压强指上文所述的原有的压强
)
，且控制
p
＝
p1+
Δ
p
，
p1为
0.5
～
2.5Mpa
，
‑
35
Δ
P≥
Δ
p≥
‑
25
Δ
P
，有效减小了负极片的反弹，削弱了极片的表层和内层因极片反弹而出现的压实密度降低现象，减小了化成后负极片的表层与内层之间的压实密度差，使负极片的整体压实密度大于现有技术得到的负极片的整体压实密度，提高了电芯的动力学性能
。
[0014]此外，基于同等的负极片整体压实密度需求，相比于现有技术，本申请制备的负极片的厚度得以减小，从而减小了电芯的厚度，提高电芯的能量密度
。
同时，基于同等的负极片厚度尺寸需求，相比于现有技术，本申请制备的负极片的表层压实密度得以减小，使表层的孔隙率增大，更利于锂离子的嵌入，从而可减少析锂，提高电芯的充电性能
。
[0015]其中，负极片原有的设定压实密度值
P1
与其所涂布的负极活性材料层相关
。
负极片原有的设定压实密度值
P1
为对其进行辊压时未发生过压情况的极限值，而极片是否发生过压可以通过观察极片是否发生脆片
、
负极活性材料是否被破碎
、
以及极片孔隙率变化等方法来判断
。
一般来说，
P1≤2.5g/cm3，具体可根据其负极活性材料层确定
。
而电芯化成的原有设定压强
p1与其结构以及使用的正负极片
、
电解液等材料相关
。
一般来说，
p1为
0.5
～
2.5Mpa
，具体可根据电芯的结构和材料确定
。
[0016]可以理解的是，上述
‑
35
Δ
P≥
Δ
p≥
‑
25
Δ
P
中
Δ
p
和
Δ
P
均为省去了
Mpa
和
g/cm3后的无量纲单位
。
[0017]在本申请的一些实施方式中，形成负极活本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对涂布后形成有负极活性层的负极集流体进行辊压，辊压后所述负极活性层的压实密度为
P
，得到负极片；将正极片
、
隔膜和所述负极片制备成电芯，注入电解液；对注入电解液后的电芯进行化成，化成采用的压强为
p
；其中，
P
＝
P1+
Δ
P
，其中，
P1≤2.5g/cm3，
‑
0.1g/cm3≤
Δ
P
＜
0g/cm3；
p
＝
p1+
Δ
p
，其中，
p1为
0.5
～
2.5Mpa
，
‑
35
Δ
P≥
Δ
p≥
‑
25
Δ
P。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，还包括满足如下条件
a
～
d
中的至少一种：
a
：所述负极活性层的负极活性物质为天然石墨材料时，
P1
为
1.6
～
1.85g/cm3；
b
：所述负极活性层的负极活性物质为人造石墨材料时，
P1
为
1.5
～
1.8g/cm3；
c
：所述负极活性层的负极活性物质为钛酸锂材料时...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭远高，魏小亮，黄旭，项海标，
申请(专利权)人：浙江锂威能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：