【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池的制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池由于其高能量密度、长循环寿命和相对稳定的电化学性能，已成为电子设备、电动汽车及大型储能系统等领域的首选能源存储解决方案。随着这些应用对电池性能要求的不断提升，例如更高的能量密度、更长的循环寿命以及更快的充电能力，对电池设计和制造的要求也更为严格和多样化。
2、然而，当前锂离子电池的设计和开发过程面临着一系列挑战。主要原因在于，预生产的电池产品往往面临存储问题，因为电池在长时间存储过程中可能会发生性能退化，从而增加了相关的维护和安全成本。因此现有技术中通常在获取订单后根据需求设计产品，这一过程涉及大量的实验优化和测试验证，通常需要数月甚至数年时间来完成从概念到产品的转化，导致了研发成本高、研发周期长。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种锂离子电池的制备方法，以解决现有的锂离子电池的设计过程研发成本高、研发周期长的问题。
2、具体地，本专利技术提供了一种锂离子电池的制备方法，包括以下步骤：
3、制备多个子层电极，多个所述子层电极分类为正极子层电极和负极子层电极；
4、获取每个所述正极子层电极的实际dcr参数；根据目标锂离子电池的极片的目标dcr参数，筛选出至少两个所述正极子层电极；将筛选出的所述正极子层电极复合为一个正极复合电极；其中，所述正极复合电极的实际dcr参数与目标锂离子电池的正极片的所述目标dcr参数相同；根据所述正极复合电极的电压
5、获取每个所述负极子层电极的实际dcr参数；根据目标锂离子电池的极片的目标dcr参数，筛选出至少两个所述负极子层电极；将筛选出的所述负极子层电极复合为一个负极复合电极；其中，所述负极复合电极的实际dcr参数与目标锂离子电池的负极片的所述目标dcr参数相同；根据所述负极复合电极的电压降，筛选出至少两个所述正极子层电极；将筛选出的所述正极子层电极复合为一个所述负极复合电极；
6、所述正极复合电极的电压降δupos与所述负极复合电极的电压降δuneg相同；
7、将所述正极复合电极、所述负极复合电极和隔膜组装为锂离子电池。
8、可选地，δuneg＝ineg1*rneg1+ineg2*rneg2+...+inegm*rnegm；
9、δupos＝ipos1*rpos1+ipos2*rpos2+...+iposn*rposn；
10、其中，ineg为通过负极子层电极的电流，ineg1为通过负极复合电极中第一层负极子层电极的电流，ineg2为通过负极复合电极中第二层负极子层电极的电流；inegm为通过负极复合电极中第m层负极子层电极的电流；rneg为负极子层电极的电阻，rneg1为负极复合电极中第一层负极子层电极的电阻，rneg2为负极复合电极中第二层负极子层电极的电阻，rnegm为负极复合电极中第m层负极子层电极的电阻；
11、ipos为通过正极子层电极的电流，ipos1为通过正极复合电极中第一层正极子层电极的电流；ipos2为通过正极复合电极中第二层正极子层电极的电流，iposn为通过正极复合电极中第n层正极子层电极的电流；rpos为正极子层电极的电阻，rpos1为正极复合电极中第一层正极子层电极的电阻，rpos2为正极复合电极中第二层正极子层电极的电阻，rposn为正极复合电极中第n层正极子层电极的电阻。
12、可选地，所述dcr参数包括孔隙率、迂曲度、有效电化学面积、电化学反应常数、锂离子固相扩散系数中的一种或多种。
13、可选地，所述实际dcr参数的所述迂曲度通过以下公式计算：
14、
15、
16、其中，ε为孔隙率，ρcompressed为极片的压实密度，melectrode为极片质量，ρaverage为极片的平均密度，selectrode为极片面极，lelectrode为极片厚度；
17、ratio为极片中组分的质量占比，ratio1为极片中第一种组分的质量占比，ratio2为极片中第二种组分的质量占比...ration为极片中第n种组分的质量占比；ρ为极片中组分的真实密度，ρ1为极片中第一种组分的真实密度，ρ2为极片中第二种组分的真实密度...ρn为极片中第n种组分的真实密度。
18、可选地，所述实际dcr参数的所述迂曲度通过以下任一个公式计算：
19、
20、τ＝γ·ε-α
21、其中，τ为迂曲度，ε为孔隙率，rion为离子内阻，acc为集流体面积，l为极片厚度，k0为电解液本征电导率；
22、γ为修正因子，γ取值范围为1.5～2.0，ε为孔隙率，α为bruggeman指数。
23、可选地，所述实际dcr参数的所述电化学反应常数通过以下公式计算：
24、
25、其中：k为电化学反应常数，cs,max为锂离子固相最大浓度，cs为正极材料在50％soc下的锂离子固相浓度，ce为电解液锂离子浓度，i0为正极材料的交换电流密度，r为理想气体常数，t为温度，n为反应级数，f为法拉第常数。
26、可选地，所述实际dcr参数的所述锂离子固相扩散系数通过以下公式计算：
27、
28、其中，ip为峰电流的大小；n为氧化还原过程中的电子转移数；a为浸入溶液中的电极面积；d为锂离子固相扩散系数；ν为扫描速率；c0为参与氧化还原反应的锂离子浓度。
29、可选地，所述正极片包括正极集流体和设于所述正极集流体表面的所述正极复合电极，所述正极复合电极的材料包括钴酸锂、磷酸铁锂、尖晶石锰酸锂、三元正极材料、富锂锰正极材料中的一种或多种。
30、可选地，所述正极子层电极通过以下步骤制备：
31、将swcnt分散体和钴酸锂按照1:0.3-0.5的质量比混合均匀，并分散成浆液；将所述浆液过滤到过滤膜上，经过冷冻干燥、辊压得到所述正极子层电极；
32、以所述swcnt分散体的质量为100％计，单壁碳纳米管的含量为0.2-0.6wt％，羧甲基纤维素的含量为0.4-0.8wt％，余量为去离子水。
33、本专利技术的有益效果在于：
34、本专利技术基于dcr分解理论设计了dcr组分可控的子层电极，在确定订单要求及设计目标后，快速制定策略，将多个子层电极复合为一个复合电极，并组装为电池，可实现定量控制电池电化学性能，易于电池的建模仿真，实现后续应用端的电源系统的数字化管理，从而缩短研发周期，降低研发成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：颜果春，唐思绮，徐汝辉，王接喜，王志兴，徐明辉，周燕，韩晓辉，廖兴群，郭华军，李广超，
申请(专利权)人：惠州市豪鹏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。