專利名稱：一種鋰離子二次電池的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種可以提高電解液對電池極片和隔膜材料浸潤性的鋰離子二次電池的制備方法，用此方法制備的電芯具有較好的高溫存儲、高溫循環(huán)和低溫循環(huán)性能。
背景技術(shù)：
隨著科技的進步，移動設(shè)備的應用越來越廣泛。移動設(shè)備的快速增長，形成了對高能量密度電池的大量需求。現(xiàn)階段提高電池能量密度的方法主要包括更高能量密度活性材料的應用和將正負極活性材料的涂布重量加重等方法。其中，將正負極活性材料的涂布重量加重這種方法目前面臨的ー個最大問題就是電解液對極片的浸潤性不佳。隨著涂布重量的加重，電解液對極片的浸潤能力會逐漸變差，從而造成電芯的極化増大，循環(huán)性能下降。
目前市場上的圓柱型18650電芯的能量密度要比相同材料體系的軟包裝電芯高很多，這很大方面來源于圓柱電芯的陰陽極極片涂布重量比軟包裝電芯陰陽極極片的涂布重量重。圓柱電芯的電解液中含有低粘度的碳酸ニ甲酯(DMC)，從而使得電解液對極片的浸潤性獲得了極大的提高。但在軟包裝電芯中碳酸ニ甲酯(DMC) —直未獲得很好的應用，其原因在于碳酸ニ甲酯(DMC)的耐高溫性能很差，在電芯的后期存儲和循環(huán)過程中很容易導致軟包裝電芯的脹氣，從而使電池失效。有鑒于此，確有提供ー種必要改善高涂布重量軟包裝鋰離子電池性能的鋰離子ニ次電池制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了ー種改善高涂布重量軟包裝鋰離子電池性能的鋰離子二次電池制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下方案一種鋰離子二次電池的制備方法，包括如下步驟步驟一，第一次注液將含有碳酸ニ甲酯(DMC)和鋰鹽的電解液A注入待注液的預留側(cè)封邊的鋰離子二次電池中，密封側(cè)封邊；步驟ニ，化成對步驟一得到的電池進行陳化，然后化成至電池標稱容量的20% -90%。如果化成時充電的容量低于電池標稱容量的20%不利于添加劑在陽極形成有效的SEI膜，但如果化成時充電的容量高于電池標稱容量的90%則在后面的高溫陳化時使電芯處于較高的電位，會帶來安全問題。步驟三，第二次注液剪開電池的氣袋ロ，將含有碳酸ニこ酷(DEC)和鋰鹽的電解液B注入，封ロ ；步驟四，陳化對步驟三得到的電池進行陳化，陳化后抽出多余的電解液和氣體后進行二次封裝得到鋰離子電池；電解液A和電解液B中的至少ー個含有催化劑，所述催化劑與DMC或DEC的摩爾比為0. 002 0. 06。催化劑的作用是是DMC和DEC發(fā)生酯交換反應以生成耐高溫性能好的EMC，在改善電池中電解液對極片的浸潤性的同時改善電池的高溫性能。催化劑與DMC或DEC摩爾比少于0. 002時的催化效果不好，但如果催化劑的含量過高會對電池的性能帶來負面影響。相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明通過在軟包裝鋰離子電池中注入含有低粘度DMC的電解液A，極大的改善了電解液對極片的浸潤性能，有利于在化成時形成薄而致密的SEI膜，然后在化成后注入含有DEC的電解液B，利用DMC和DEC間的酯交換反應，將耐高溫性能差的DMC部分或全部轉(zhuǎn)化成耐高溫性能好的EMC，使得含有DMC的電解液在軟包裝電芯中的應用成為可能，極大的改善了高涂布重量軟包裝鋰離子電池的性能。作為本發(fā)明鋰離子二次電池制備方法的一種改進，所述催化劑為Ti02、SiO2, LiC、MgO, La2O3> CeO2、ZnO, Ti (OPh)4, Bu2SnO 和 BuSnCl3 中至少的ー種。 作為本發(fā)明鋰離子二次電池制備方法的ー種改進，電解液A和電解液B還包括碳酸こ烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、亞硫酸こ烯酯(ES)、亞硫酸丙烯酯(PS)、碳酸亞こ烯酯(VC)、Y-丁內(nèi)酯(BL)、丁酸こ酯(EB)、氟代EC中的一種或幾種的組合。作為本發(fā)明鋰離子二次電池制備方法的一種改進，電解液A中碳酸ニ甲酯(DMC)的重量百分比為30 % 80 %。如果DMC的重量百分比小于30 %會使電解液的粘度過高，如果DMC的重量百分比大于80%會使電解液的電導率降低很多。作為本發(fā)明鋰離子二次電池制備方法的ー種改進，電解液B中碳酸ニこ酯的重量百分比為30% 80%。如果DEC的重量百分比小于30%會使電解液的粘度過高，如果DEC的重量百分比大于80 %會使電解液的電導率降低很多。作為本發(fā)明鋰離子二次電池制備方法的一種改進，步驟四所述的陳化溫度為60°C 110°C。陳化溫度低于60°C時，酷交換反應的轉(zhuǎn)化效率過低，但如果電芯長期處于110°C以上則會使電芯脹氣導致陰陽極界面變差。作為本發(fā)明鋰離子二次電池制備方法的一種改進，步驟一和步驟三所述鋰鹽為LiPF6 (六氟磷酸鋰)。作為本發(fā)明鋰離子二次電池制備方法的一種改進，第一次注液注入的電解液A與第二次注液注入的電解液B的重量比為5 : 7 7 : 5。電解液A與電解液B的重量比小于5 7時，第一次注入的電解液量過少，對極片達不到完全浸潤的效果；電解液A與電解液B的重量比大于7 5時，第一次注入的DMC剩余過多，會導致后期的高溫存儲性能變差。作為本發(fā)明鋰離子二次電池制備方法的ー種改進，DMC和DEC摩爾比為0. 9
I.9。DMC和DEC摩爾比小于0. 9時，會使電解液的粘度上升，DMC和DEC摩爾比大于I. 9時，第一次注入的DMC剩余過多，會導致后期的高溫存儲性能變差。
具體實施例方式本發(fā)明ー種鋰離子二次電池的制備方法包括以下步驟按照エ藝要求進行第一次注液，注入含有碳酸ニ甲酯(DMC)和鋰鹽六氟磷酸鋰(LiPF6)的電解液A，經(jīng)陳化4h-16h后，對電池進行化成，化成至電池標稱容量的20^-90 ^在干燥房中剪開電池的氣袋ロ進行第二次注液，將含有碳酸ニこ酷(DEC)和鋰鹽六氟磷酸鋰(LiPF6)的電解液B注入,封ロ。封ロ后對電池進行高溫陳化,陳化溫度為60°C 110°C，陳化后抽出多余的電解液和氣體后進行二次封裝得到鋰離子電池。本發(fā)明通過在軟包裝鋰離子電池中注入含有低粘度DMC溶劑的電解液A，極大的改善了電解液對極片的浸潤性能，有利于在陽極形成薄而致密的S EI膜。同時在化成后注入含有DEC的電解液B，利用DMC和DEC間的酯交換反應，將耐高溫性能差的DMC部分或全部轉(zhuǎn)化成耐高溫性能好的EMC，使得含有DMC溶劑的電解液在軟包裝電芯中的應用成為可能，極大的提高了高涂布重量軟包裝鋰離子電池的性能。以下結(jié)合具體實施例詳細描述本發(fā)明，但是本發(fā)明的實施例并不局限于此。比較例I陽極片的制備以石墨為陽極活性材料，其重量含量(相對于粉料重量，以下同) 為91%;以SBR為粘結(jié)劑，其重量含量為5%;以碳黑為導電劑，其重量含量為4%;將上述材料加入到去離子水中攪拌均勻制成陽極漿料；將陽極漿料均勻涂布在陽極集流體銅箔上，烘干壓實后經(jīng)裁片、焊接負極極耳，制得陽極片；此極片單面陽極的涂布重量為0. 134mg/mm o陰極片的制備以LiCoO2為陰極活性材料，其重量含量為91% ;以聚偏ニ氟こ烯(PVDF)為粘結(jié)劑，其重量含量為5% ;以碳黑為導電劑，其重量含量為4% ;將上述材料加入到N-甲基吡咯烷酮(NMP)中攪拌均勻制成陰極漿料；將陰極漿料均勻涂布在陰極集流體鋁箔上，烘干壓實后經(jīng)裁片、焊接正極極耳，制得正極片。隔離膜的制備以聚丙烯微孔膜為隔離膜。電解液的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸ニこ酯(DEC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸ニこ酯的重量比為EC : DEC = 3 : 7，再加入3%的電解液添加劑氟代EC和I %電解液添加劑碳酸亞こ烯酷。鋰離子電池的制備將根據(jù)前述エ藝制得的陽極片、陰極片、隔離膜依次疊加后，通過卷繞エ藝制得電芯，將電芯裝入電池包裝袋中，注入上述配制好的電解液，陳化IOh后，進行化成，化成至電池標稱容量的50%，最后經(jīng)100°C陳化4h后抽出多余的電解液和氣體進行二次封裝制成成品電芯。比較例2與比較例I不同的是電解液的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸甲こ酯(EMC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸甲こ酯的重量比為EC : EMC = 3 : 7，再加入3%的電解液添加劑氟代EC和I %電解液添加劑碳酸亞こ烯酷。其余同比較例I，這里不再贅述。比較例3與比較例I不同的是電解液的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸ニ甲酯(DMC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸ニ甲酯的重量比為EC : DMC = 3 : 7，再加入3%的電解液添加劑氟代EC和1%電解液添加劑碳酸亞こ烯酷。其余同比較例，這里不再贅述。比較例4
與比較例I不同的是電解液的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸甲こ酯(EMC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸甲こ酯的重量比為EC : PC : EMC = 3 : I : 6，再加入3%的電解液添加劑氟代EC和1%電解液添加劑碳
酸亞こ烯酷。 其余同比較例I，這里不再贅述。比較例5與比較例I不同的是陽極片的單面涂布重量為0. 089mg/mm2。且電解液的制備過程如下以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸甲こ酯(EMC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸甲こ酯的重量比為EC : EMC = 3 : 7，再加入3%的電解液添加劑氟代EC和1%電解液添加劑碳酸亞こ烯酷。 其余同比較例I，這里不再贅述。實施例I陽極片的制備以石墨為陽極活性材料，其重量含量(相對于粉料重量，以下同)為91 %;以SBR為粘結(jié)劑，其重量含量為5%;以碳黑為導電劑，其重量含量為4%;將上述材料加入到去離子水中攪拌均勻制成陽極漿料；將陽極漿料均勻涂布在陽極集流體銅箔上，烘干壓實后經(jīng)裁片、焊接負極極耳，制得陽極片；此極片單面陽極的涂布重量為0. 134mg/mm o陰極片的制備以LiCoO2為陰極活性材料，其重量含量為91% ;以聚偏ニ氟こ烯(PVDF)為粘結(jié)劑，其重量含量為5% ;以碳黑為導電劑，其重量含量為4% ;將上述材料加入到N-甲基吡咯烷酮(NMP)中攪拌均勻制成陰極漿料；將陰極漿料均勻涂布在陰極集流體鋁箔上，烘干壓實后經(jīng)裁片、焊接正極極耳，制得正極片。隔離膜的制備以聚丙烯微孔膜為隔離膜。第一次注入電解液A的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸ニ甲酯(DMC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸ニ甲酯的重量比為EC : DMC = 3 : 7，加入3%的電解液添加劑氟代EC和I %電解液添加劑碳酸亞こ烯酷，再加入與DMC摩爾比為0. 06的催化劑Bu2SnO15第二次注入電解液B的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸ニこ酯(DEC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸ニこ酯的重量比為EC DEC = 3 7。鋰離子電池的制備將根據(jù)前述エ藝制得的陽極片、陰極片、隔離膜依次疊加后，通過卷繞エ藝制得電芯，將電芯裝入電池包裝袋中，向其內(nèi)注入エ藝要求的70%含有碳酸ニ甲酯(DMC)的電解液A，陳化IOh后，進行化成，化成至電池標稱容量的50%，再在干燥房中剪開氣袋ロ進行二次注液，按照エ藝要求的50%注入含碳酸ニこ酯(DEC)的電解液B，封ロ。100°C陳化4h后抽出多余的電解液和氣體進行二次封裝制成成品電芯。實施例2與實施例I不同的是電解液的制備和鋰離子電池的制備，其中，鋰離子電池的制備過程如下第一次注入電解液A的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸ニ甲酯(DMC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸ニ甲酯的重量比為EC : DMC = 3 : 7，再加入3%的電解液添加劑氟代EC和1%電解液添加劑碳酸亞こ烯酷，再加入與DMC摩爾比為0. 002的催化劑MgO和SiO2的混合物(MgO和SiO2的摩爾比為1:1)。第二次注入電解液B的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸ニこ酯(DEC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸ニこ酯的重量比為EC DEC = 3 7，再加入與DEC摩爾比為0. 002的催化劑MgO和SiO2的混合物(MgO和SiO2的摩爾比為I : I)。鋰離子電池的制備將根據(jù)前述エ藝制得的陽極片、陰極片、隔離膜依次疊加后，通過卷繞エ藝制得電芯，將電芯裝入電池包裝袋中，向其內(nèi)注入エ藝要求的60%含有碳酸ニ甲酯(DMC)的電解液A，陳化IOh后，進行化成，化成至電池標稱容量的50%，再在干燥房中剪開氣袋ロ進行二次注液，按照エ藝要求的60%注入含碳酸ニこ酯(DEC)的電解液B，封ロ。100°C陳化4h后抽出多余的電解液和氣體進行二次封裝制成成品電芯。
實施例3與實施例I不同的是電解液的制備和鋰離子電池的制備，其中，鋰離子電池的制備過程如下第一次注入電解液A的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸ニ甲酯(DMC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸ニ甲酯的重量比為EC PC DMC = 3 I 6，加入3%的電解液添加劑亞硫酸丙烯酯(PS)和I %的電解液添加劑碳酸亞こ烯酯(VC)，再加入與DMC摩爾比為0.01的催化劑 La2O3。第二次注入電解液B的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸ニこ酯(DEC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸ニこ酯的重量比為EC DEC = 4 6。鋰離子電池的制備將根據(jù)前述エ藝制得的陽極片、陰極片、隔離膜依次疊加后，通過卷繞エ藝制得電芯，將電芯裝入電池包裝袋中，向其內(nèi)注入エ藝要求的52%含有碳酸ニ甲酯(DMC)的電解液A，陳化IOh后，進行化成，化成至電池標稱容量的60%，再在干燥房中剪開氣袋ロ進行二次注液，按照エ藝要求的68%注入含碳酸ニこ酯(DEC)的電解液B，封ロ。60°C陳化4h后抽出多余的電解液和氣體進行二次封裝制成成品電芯。其余同實施例I，這里不再贅述。實施例4與實施例I不同的是電解液的制備和鋰離子電池的制備，其中，鋰離子電池的制備過程如下第一次注入電解液A的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)、亞硫酸こ烯酯(ES)、丁酸こ酯(EB)和碳酸ニ甲酯(DMC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯、亞硫酸こ烯酯(ES)、丁酸こ酯(EB)和碳酸ニ甲酯的重量比為EC ES EB DMC= 4:2:1: 3，加入3%的電解液添加劑氟代EC和1%電解液添加劑碳酸亞こ烯酯，再加入與DMC摩爾比為0. 004的催化劑LiC和CeO2的混合物(LiC和CeO2的摩爾比I : I)。第二次注入電解液B的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸ニこ酯(DEC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸ニこ酯的重量比為EC DEC = 7 3。鋰離子電池的制備將根據(jù)前述エ藝制得的陽極片、陰極片、隔離膜依次疊加后，通過卷繞エ藝制得電芯，將電芯裝入電池包裝袋中，向其內(nèi)注入エ藝要求的52%含有碳酸ニ甲酯(DMC)的電解液A，陳化IOh后，進行化成，化成至電池標稱容量的65%，再在干燥房中剪開氣袋ロ進行二次注液，按照エ藝要求的68%注入含碳酸ニこ酯(DEC)的電解液B，封ロ。90°C陳化6h后抽出多余的電解液和氣體進行二次封裝制成成品電芯。其余同實施例I，這里不再贅述。實施例5與實施例I不同的是電解液的制備和鋰離子電池的制備，其中，鋰離子電池的制 備過程如下第一次注入電解液A的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、Y-丁內(nèi)酯(BL)和碳酸ニ甲酯(DMC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯、碳酸丙烯酯(PC)、Y-丁內(nèi)酯(BL)和碳酸ニ甲酯的重量比為EC PC BL DMC=3 1.5 0. 5 5，加入2%的電解液添加劑亞硫酸丙烯酯(PS)和1%電解液添加劑碳酸亞こ烯酷，再加入與DMC摩爾比為0. 004的催化劑ZnO。第二次注入電解液B的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸ニこ酯(DEC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸ニこ酯的重量比為 EC : PC : DEC = 3 : 2 : 5。鋰離子電池的制備將根據(jù)前述エ藝制得的陽極片、陰極片、隔離膜依次疊加后，通過卷繞エ藝制得電芯，將電芯裝入電池包裝袋中，向其內(nèi)注入エ藝要求的52%含有碳酸ニ甲酯(DMC)的電解液A，陳化IOh后，進行化成，化成至電池標稱容量的20%，再在干燥房中剪開氣袋ロ進行二次注液，按照エ藝要求的68%注入含碳酸ニこ酯(DEC)的電解液B，最后經(jīng)90 C陳化6h后_■次封裝制成成品電芯。其余同實施例I，這里不再贅述。實施例6與實施例I不同的是電解液的制備和鋰離子電池的制備，其中，鋰離子電池的制備過程如下第一次注入電解液A的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸ニ甲酯(DMC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸ニ甲酯的重量比為EC : DMC = 2 : 8，再加入3%的電解液添加劑氟代EC和1%電解液添加劑碳酸亞こ烯酷。第二次注入電解液B的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)和碳酸ニこ酯(DEC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯和碳酸ニこ酯的重量比為EC DEC = 2 8，再加入與DEC摩爾比為0. 05的催化劑BuSnCl3。鋰離子電池的制備將根據(jù)前述エ藝制得的陽極片、陰極片、隔離膜依次疊加后，通過卷繞エ藝制得電芯，將電芯裝入電池包裝袋中，向其內(nèi)注入エ藝要求的60%含有碳酸ニ甲酯(DMC)的電解液A，陳化IOh后，進行化成，化成至電池標稱容量的40%，再在干燥房中剪開氣袋ロ進行二次注液，按照エ藝要求的60%注入含碳酸ニこ酯(DEC)的電解液B，最后經(jīng)60°C陳化14h后二次封裝制成成品電芯。其余同實施例I，這里不再贅述。
實施例7與實施例I不同的是電解液的制備和鋰離子電池的制備，其中，鋰離子電池的制備過程如下第一次注入電解液A的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸ニ甲酯(DMC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸ニ甲酯的重量比為EC PC DMC = 4 2 4，再加入3%的電解液添加劑亞硫酸丙稀酷和I %電解液添加劑碳Ife亞こ稀酷。第二次注入電解液B的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)、丁酸こ酯(EB)和碳酸ニこ酯(DEC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯、丁酸こ酯和碳酸ニこ酯的重量比為EC EP DEC = 5 I 4，再加入與DEC摩爾比為0.04的催化劑TiO20鋰離子電池的制備將根據(jù)前述エ藝制得的陽極片、陰極片、隔離膜依次疊加后，通過卷繞エ藝制得電芯，將電芯裝入電池包裝袋中，向其內(nèi)注入エ藝要求的50%含有碳酸ニ甲酯(DMC)的電解液A，陳化IOh后，進行化成，化成至電池標稱容量的80%，再在干燥房中剪開氣袋ロ進行二次注液，按照エ藝要求的70%注入含碳酸ニこ酯(DEC)的電解液B，最后經(jīng)110 C陳化4h后_■次封裝制成成品電芯。其余同實施例I，這里不再贅述。實施例8與實施例I不同的是電解液的制備和鋰離子電池的制備，其中，鋰離子電池的制備過程如下第一次注入電解液A的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸ニ甲酯(DMC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸ニ甲酯的重量比為EC PC DMC = 4 2 4，再加入2%的電解液添加劑亞硫酸丙烯酯和1%電解液添加劑氟代EC。第二次注入電解液B的制備以濃度IM的六氟磷酸鋰(LiPF6)為鋰鹽，以碳酸こ烯酯(EC)、Y-丁內(nèi)酯(BL)和碳酸ニこ酯(DEC)的混合物為溶劑，碳酸こ烯酷、Y-丁內(nèi)酯和碳酸ニこ酯的重量比為EC BL DEC = 5 I 4，再加入與DMC摩爾比為0. 04的催化劑ZnO和Ti (OPh) 4的混合物(ZnO和Ti (OPh) 4的摩爾比I I)。鋰離子電池的制備將根據(jù)前述エ藝制得的陽極片、陰極片、隔離膜依次疊加后，通過卷繞エ藝制得電芯，將電芯裝入電池包裝袋中，向其內(nèi)注入エ藝要求的60%含有碳酸ニ甲酯(DMC)的電解液A，陳化IOh后，進行化成，化成至電池標稱容量的90%，再在干燥房中剪開氣袋ロ進行二次注液，按照エ藝要求的60%注入含碳酸ニこ酯(DEC)的電解液B，最后經(jīng)80°C陳化IOh后二次封裝制成成品電芯。將比較例I至5和實施例I至8的鋰離子二次電池進行以下幾項測試測試ー測試成型后電芯在半充狀態(tài)的阻抗(IkHZ)，測試結(jié)果如表I的第二列所示。
測試ニ 將電芯滿充到4. 2V放置在80°C的高溫爐中存儲20h，考察其厚度膨脹情況(相對于存儲前的厚度)，厚度膨脹比例小于10%可接受，測試結(jié)果如表I的第三列所示。
測試三將比較例和實施例的鋰離子二次電池進行45°C循環(huán)測試，其中充電電流為0. 5C，放電電流為0. 5C，考察其800個循環(huán)后的容量保持率，測試結(jié)果如表I的第四列所
/Jn o測試四將比較例和實施例的鋰離子二次電池進行10°C循環(huán)測試，其中充電電流為0. 5C，放電電流為0. 5C，考察其30個循環(huán)后的容量保持率，測試結(jié)果如表I的第五列所示表I、比較例和實施例的測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種鋰離子二次電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一，第一次注液將含有碳酸ニ甲酯(DMC)和鋰鹽的電解液A注入待注液的預留側(cè)封邊的鋰離子二次電池中，密封側(cè)封邊； 步驟ニ，化成對步驟一得到的電池進行陳化，然后化成至電池標稱容量的20% 90% ； 步驟三，第二次注液剪開電池的氣袋ロ，將含有碳酸ニこ酯(DEC)和鋰鹽的電解液B注入，封ロ ； 步驟四，陳化對步驟三得到的電池進行陳化，陳化后抽出多余的電解液和氣體并進行二次封裝得到鋰離子電池； 電解液A和電解液B中的至少ー個含有催化劑，所述催化劑與DMC或DEC的摩爾比為0.002 0. 06。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子二次電池的制備方法，其特征在于所述催化劑為TiO2' SiO2, LiC, Mg。、La2O3' CeO2, Zn。、Ti (OPh) 4、Bu2SnO 和 BuSnCl3 中的至少ー種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子二次電池的制備方法，其特征在干電解液A和電解液B還包括碳酸こ烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、亞硫酸こ烯酯(ES)、亞硫酸丙烯酯(PS)、碳酸亞こ烯酯(VC), Y-丁內(nèi)酷(BL)、丁酸こ酷(EB)、和氟代碳酸こ烯酯(FEC)中的至少ー種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子二次電池的制備方法，其特征在于電解液A中碳酸ニ甲酯(DMC)的重量百分比為30% 80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子二次電池的制備方法，其特征在干電解液B中碳酸ニこ酯(DEC)的重量百分比為30% 80%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子二次電池的制備方法，其特征在于步驟四所述的陳化溫度為60。。 110°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子二次電池的制備方法，其特征在于步驟ー和步驟三所述鋰鹽為LiPF6 (六氟磷酸鋰)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子二次電池的制備方法，其特征在于所述電解液A與電解液B的重量比為5 : 7 7 : 5。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子二次電池的制備方法，其特征在于所述的碳酸ニ甲酷(DMC)和碳酸ニこ酯(DEC)的摩爾比為0. 9 I. 9。
全文摘要
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子二次電池的制備方法，將含有碳酸二甲酯(DMC)和鋰鹽的電解液A注入電池中、化成、和將含有碳酸二乙酯(DEC)和鋰鹽的電解液B注入電池中以及陳化，其中電解液A和電解液B中的至少一個含有催化劑，所述催化劑與DMC或DEC的摩爾比為0.002～0.06。相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過在軟包裝鋰離子電池中注入含有低粘度DMC的電解液A，有利于在化成時形成薄而致密的SEI膜，然后在化成后注入含有DEC的電解液B，利用DMC和DEC間的酯交換反應，將耐高溫性能差的DMC部分或全部轉(zhuǎn)化成耐高溫性能好的EMC，極大的改善了高涂布重量軟包裝鋰離子電池的性能。
文檔編號H01M10/058GK102738513SQ20121000792
公開日2012年10月17日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者金海族 申請人:寧德新能源科技有限公司