【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池，更具体的说，本专利技术涉及一种补锂高能快充电芯制备方法。
技术介绍
1、在加速能源使用形式由化石能源向清洁能源转变的战略背景下，锂离子电池凭借其高能量密度、高功率、长循环寿命、较高的工作电压、放电平稳、宽工作温度范围、无记忆效应和安全性能较好等综合优势，在实现环保而高效的能量存储及转化方式方面显得尤为重要，然而随着人们生活水平的提高，更高的用户体验对锂离子电池提出了更高的要求：质量更轻、使用时间更长、快速充电——即对锂离子电池性能提出高能量密度并且兼容快充性能的电池。
2、现有技术中锂离子电池快充主要通过改性石墨或者将负极面密度做低从而降低负极极片内阻，提高锂离子在负极表面导电性，但在此方法改善电芯快充性能的同时，电芯长循环寿命以及能量密度也会同步发生明显下降，因此现阶段快充电芯无法兼容长循环、高能量密度。
3、因此，本申请提供一种补锂高能快充电芯制备方法，用于解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：一种补锂高能快充电芯制备方法，包括以下步骤：
2、s1：将正极材料、导电剂、粘结剂和分散剂称量后，将正极材料、导电剂和分散剂混合均匀得到正极干粉，得到的正极干粉与预分散后的粘结剂与溶剂进行制浆，正极浆料进行涂布和烘烤制得正极极片；
3、s2：将正极预锂化材料、导电剂、粘结剂、分散剂和溶剂进行制浆，将正极预锂化浆料均匀的喷涂于正极极片表面烘烤即可完成极片补锂；
4
5、s4：将正极补锂极片与负极极片以及隔膜按照3.5ah软包电芯标准制程经过卷绕、热压、铝塑膜裁切、超声波终焊、顶侧封、干燥、注液和热封得到电芯。
6、s5：将电芯进行小电流满充激活然后进行排气二封即可完成补锂剂活化得到高能快充电芯。
7、进一步优选的，所述步骤s1中，正极材料为lini0.8co0.1mn0.1o2、linio2、life(1-x)mnxpo4、lifepo4、licoo2之间的至少一种。
8、进一步优选的，所述步骤s1中，导电剂包括super-p导电炭黑、hi-black 30导电炭黑、cnts、kb-科琴黑、氧化石墨烯之中的至少一种。
9、进一步优选的，所述步骤s1中，分散剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、聚醚酯、聚乙烯吡咯烷酮、cmc分散剂之中的至少一种。
10、进一步优选的，所述步骤s1中，粘结剂为pvdf5130、hsv900、kynar761a之中的至少一种，考虑到其溶解能力、分散均匀性、加工性能以及后续循环不会掉粉，较优选为pvdf-5130.。
11、进一步优选的，所述步骤s1中，溶剂为n-甲基-2-吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲亚砜之中的至少一种。
12、进一步优选的，所述步骤s1中，正极材料、导电剂、粘结剂、分散剂的比例为a:b:c:d,其中90≤a≤98，0≤b≤2, 0≤c≤2, 0≤d≤0.5，有机溶剂用量为控制浆料固含量为60%-70%。
13、进一步优选的，所述步骤s1中，涂布工艺将正极极片面密度控制在300-460g/m2。
14、进一步优选的，所述步骤s2中，正极预锂化材料li5feo4、li2nio2、li4sio4、li2c2o4、li4c4o4之间的至少一种。
15、进一步优选的，所述步骤s2中，导电剂、粘结剂、分散剂、溶剂等皆与s1所述保持一致，为保证正极补锂与正极极片具有兼容性。
16、进一步优选的，所述步骤s2中，喷涂工艺为频率设置在40-45hz,喷涂速率为8-20m/min。
17、进一步优选的，所述步骤s2中，干燥工艺为温度设置在80-120℃，较优选的干燥气氛为惰性气体氦气、氖气、氩气、氮气之中的至少一种。
18、进一步优选的，所述步骤s3中，负极材料包括天然石墨、人造石墨、石墨烯、硬碳、软碳之中的至少一种。
19、进一步优选的，所述步骤s3中，导电剂包括super-p导电炭黑、hi-black 30导电炭黑、cnts、kb-科琴黑、氧化石墨烯之中的至少一种。
20、进一步优选的，所述步骤s3中，分散剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、聚醚酯、聚乙烯吡咯烷酮、cmc分散剂之中的至少一种。
21、进一步优选的，所述步骤s3中，粘结剂包括羟甲基纤维素钠（cmc-na）、羟甲基纤维素锂（cmc-li）、丁苯橡胶（sbr）、聚丙烯酸（paa）之中的至少一种。
22、进一步优选的，所述步骤s3中，溶剂包括纯水、去离子水、实验室二级纯水、超纯水之中的至少一种。
23、进一步优选的，所述步骤s3中，负极材料、导电剂、粘结剂、分散剂的比例为w:x:y:z,其中90≤w≤98，0≤x≤3.5, 0≤y≤2, 0≤z≤0.5溶剂用量为控制浆料固含量为40%-50%。
24、进一步优选的，所述步骤s3中，涂布工艺将负极极片面密度控制在160-210g/m2。
25、进一步优选的，所述步骤s5中，小电流满充工艺条件为，夹具压强为20-50n/cm2,温度为35-60℃，小电流倍率为0.05c-0.2c,满充电压为3.65-4.5v。。
26、本专利技术的有益效果：
27、本专利技术通过正极预锂化技术在电芯首次化成催化阶段产生活性较高的气体分子与sei无机锂包覆层进行反应形成一层致密的无机锂盐包覆层，从而达到改善电芯负极表面sei膜，降低负极表面阻抗，提升其锂离子导电性以及稳定性从而达到高能快充的目标。
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1.一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.S4：将正极补锂极片与负极极片以及隔膜按照3.5Ah软包电芯标准制程经过卷绕、热压、铝塑膜裁切、超声波终焊、顶侧封、干燥、注液和热封得到电芯。
3.S5：将电芯进行小电流满充激活然后进行排气二封即可完成补锂剂活化得到高能快充电芯。
4.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，正极材料为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNiO2、LiFe(1-x)MnxPO4、LiFePO4、LiCoO2之间的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，导电剂包括Super-P导电炭黑、Hi-Black 30导电炭黑、CNTs、KB-科琴黑、氧化石墨烯之中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，分散剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、聚醚酯、聚乙烯吡咯烷酮、CMC分散剂之中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种补
8.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲亚砜之中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，正极材料、导电剂、粘结剂、分散剂的比例为a:b:c:d,其中90≤a≤98，0≤b≤2, 0≤c≤2, 0≤d≤0.5，有机溶剂用量为控制浆料固含量为60%-70%。
10.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，涂布工艺将正极极片面密度控制在300-460g/m2。
11.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，正极预锂化材料Li5FeO4、Li2NiO2、Li4SiO4、Li2C2O4、Li4C4O4之间的至少一种。
12.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，导电剂、粘结剂、分散剂、溶剂等皆与S1所述保持一致。
13.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，喷涂工艺为频率设置在40-45HZ,喷涂速率为8-20m/min。
14.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，干燥工艺为温度设置在80-120℃。
15.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，负极材料包括天然石墨、人造石墨、石墨烯、硬碳、软碳之中的至少一种。
16.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，导电剂包括Super-P导电炭黑、Hi-Black 30导电炭黑、CNTs、KB-科琴黑、氧化石墨烯之中的至少一种。
17.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，分散剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、聚醚酯、聚乙烯吡咯烷酮、CMC分散剂之中的至少一种。
18.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，粘结剂包括羟甲基纤维素钠（CMC-Na）、羟甲基纤维素锂（CMC-Li）、丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸（PAA）之中的至少一种。
19.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，溶剂包括纯水、去离子水、实验室二级纯水、超纯水之中的至少一种。
20.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，负极材料、导电剂、粘结剂、分散剂的比例为w:x:y:z,其中90≤w≤98，0≤x≤3.5, 0≤y≤2, 0≤z≤0.5溶剂用量为控制浆料固含量为40%-50%。
21.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，涂布工艺将负极极片面密度控制在160-210g/m2。
22.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，小电流满充工艺条件为，夹具压强为20-50N/cm2,温度为35-60℃，小电流倍率为0.05C-0.2C,满充电压为3.65-4.5V。
...【技术特征摘要】
1.一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.s4：将正极补锂极片与负极极片以及隔膜按照3.5ah软包电芯标准制程经过卷绕、热压、铝塑膜裁切、超声波终焊、顶侧封、干燥、注液和热封得到电芯。
3.s5：将电芯进行小电流满充激活然后进行排气二封即可完成补锂剂活化得到高能快充电芯。
4.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，正极材料为lini0.8co0.1mn0.1o2、linio2、life(1-x)mnxpo4、lifepo4、licoo2之间的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，导电剂包括super-p导电炭黑、hi-black 30导电炭黑、cnts、kb-科琴黑、氧化石墨烯之中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，分散剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、聚醚酯、聚乙烯吡咯烷酮、cmc分散剂之中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，粘结剂为pvdf5130、hsv900、kynar761a之中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，溶剂为n-甲基-2-吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲亚砜之中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，正极材料、导电剂、粘结剂、分散剂的比例为a:b:c:d,其中90≤a≤98，0≤b≤2, 0≤c≤2, 0≤d≤0.5，有机溶剂用量为控制浆料固含量为60%-70%。
10.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，涂布工艺将正极极片面密度控制在300-460g/m2。
11.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，正极预锂化材料li5feo4、li2nio2、li4sio4、li2c2o4、li4c4o4之间的至少一种。
12.根据权利要求1所述的一种补锂高能快充电芯制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：蓝天锡，黄晓伟，唐晓伟，周威，罗扬，
申请(专利权)人：江西赣锋锂电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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