[發(fā)明專利]一種高電壓、高安全鋰離子電池及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201811591900.2 | 申請(qǐng)日： | 2018-12-25 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN109817868B | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-05-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 蔣寧懿;韓立明;杜園;羅廣求;張新奇 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所;天津空間電源科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M50/403 | 分類號(hào)： | H01M50/403;H01M50/449;H01M4/136;H01M4/1397;H01M4/36;H01M4/58;H01M10/0525;H01M10/0567;H01M10/0569;H01M10/0585;H01M10/0587 |
| 代理公司： | 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101 | 代理人： | 李鳳 |
| 地址： | 300384 天津市濱海*** | 國(guó)省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 電壓 安全 鋰離子電池 及其 制備 方法 | ||
1.一種高電壓、高安全鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)含有磷酸釩鋰的正極片的制備
將占總正極活性物質(zhì)20％-100％重量百分比的第一正極活性物質(zhì)磷酸釩鋰，占總正極活性物質(zhì)0％-80％重量百分比的第二正極活性物質(zhì)，與導(dǎo)電劑均勻混合，一次或分多次加入粘結(jié)劑,混合攪拌均勻后得到正極漿料,正極漿料經(jīng)涂覆工序轉(zhuǎn)移至集流體鋁箔上，經(jīng)烘干、碾壓，裁分或沖切后制得正極片；
所述第二正極活性物質(zhì)為鎳鈷錳酸鋰LiNixCo1-x-yMnyO2,其中x+y＜1；鎳鈷鋁酸鋰LiNixCo1-x-yAlyO2,其中x+y＜1；鈷酸鋰LiCoO2；磷酸亞鐵鋰LiFePO4；尖晶石鎳錳LiNi0.5Mn1.5O4；層狀富鋰材料x(chóng)Li2MnO3·(1-x)LiMO2中的一種；
(2)負(fù)極片的制備
將占總負(fù)極活性物質(zhì)0％-100％重量百分比的第一負(fù)極材料碳基負(fù)極材料，和/或占總負(fù)極活性物質(zhì)0％-100％重量百分比的第二負(fù)極材料硅基負(fù)極材料，與導(dǎo)電劑均勻混合,一次或分多次加入粘結(jié)劑,混合攪拌均勻后得到負(fù)極漿料,負(fù)極漿料經(jīng)涂覆工序轉(zhuǎn)移至集流體銅箔上，經(jīng)烘干、碾壓，裁分或沖切后制得負(fù)極片；
(3)電池裝配
正極片、隔膜、負(fù)極片以疊片或卷繞的形式組成極組，并裝配電池，烘干后待用，隔膜為耐高溫、耐高電壓高安全隔膜，滿足電池長(zhǎng)期穩(wěn)定工作電壓在4.4-5.0V的工作需求；
(4)注液
在露點(diǎn)溫度為-45～-50℃條件下，向殼體內(nèi)部注入電解液，進(jìn)行一次預(yù)密封，制得高電壓、高安全鋰離子電池，注液時(shí)采用高電壓電解液，電解液具備高電壓的電化學(xué)窗口穩(wěn)定性，滿足電池在4.4-5.0V長(zhǎng)期工作需求；
(5)化成
完成注液的電池，按照以下步驟進(jìn)行化成：
步驟1，陳化：注液后的電池進(jìn)行常溫和/或高溫靜置，陳化的溫度為常溫15～25℃，高溫30～45℃，陳化時(shí)間為12-72h；
步驟2，預(yù)充電：采用0.01-0.5C的恒電流將電池預(yù)充電至3％-30％SOC；
步驟3，二次陳化：電池進(jìn)行常溫和/或高溫靜置，陳化的溫度為常溫15～25℃，高溫30～45℃，陳化時(shí)間為6-72h；
步驟4，采用0.01-0.5C的恒電流將電池充電到3.4-3.6V，靜置60-240min；
步驟5，采用0.01-0.5C的恒電流將電池充電到3.6-3.95V，靜置60-240min；
步驟6，進(jìn)行抽真空、排氣及二次預(yù)密封；
步驟7，采用0.05-0.5C的恒電流將電池充電到3.8-4.0V，靜置60-240min；
步驟8，采用0.05-0.5C的恒電流將電池放電到2.0-3.5V，靜置10-60min后，以0.05-0.5C的恒電流將電池充電到3.8-4.0V，重復(fù)循環(huán)1-3次；
步驟9，采用0.05-0.5C的恒電流將電池充電到3.8-4.0V后轉(zhuǎn)恒壓充電，恒壓截止電流0.01-0.05C，繼續(xù)在此電壓下進(jìn)行浮充電30-180min；
步驟10，采用0.05-0.5C的恒電流將電池充電到4.1-4.3V，靜置60-240min；
步驟11，采用0.05-0.5C的恒電流將電池放電到2.0-3.5V，靜置10-60min后，以0.05-0.5C的恒電流將電池充電到4.1-4.3V，重復(fù)循環(huán)1-3次；
步驟12，采用0.05-0.5C的恒電流將電池充電到4.1-4.3V后轉(zhuǎn)恒壓充電，恒壓截止電流0.01-0.05C，繼續(xù)在此電壓下進(jìn)行浮充電30-180min；
步驟13，采用0.05-0.5C的恒電流將電池充電到4.4-5.0V，靜置60-240min；
步驟14，采用0.05-0.5C的恒電流將電池放電到2.0-3.5V，靜置10-60min后，以0.05-0.5C的恒電流將電池充電到4.4-5.0V，重復(fù)循環(huán)1-3次；
步驟15，采用0.05-0.5C的恒電流將電池充電到4.4-5.0V后轉(zhuǎn)恒壓充電，恒壓截止電流0.01-0.05C，繼續(xù)在此電壓下進(jìn)行浮充電30-180min，采用0.05-0.5C的恒電流將電池放電至2.0-3.0V；
步驟16，進(jìn)行抽真空、排氣及電池密封，完成電池化成。
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