本发明专利技术公开了一种锂离子电池制备方法，包括以下步骤：（1）制作锂离子电池负极片，并对其进行预锂化处理，得到预锂化负极片；（2）在惰性气体环境中，将预锂化负极片放置于电解液中反应，再经洗涤和干燥处理，得到具有表面保护层的预锂化负极片；（3）将正极活性物质与盐溶液进行充分搅拌混合，再依次经过滤、干燥以及热处理后，得到改性后的锂离子电池正极片；（4）将涂覆浆料涂布于微孔膜材表面，再经干燥和固化处理，得到锂离子电池隔膜；（5）将具有表面保护层的预锂化负极片、改性后的锂离子电池正极片以及锂离子电池隔膜进行组装，再依次经注液、静置、化成以及分容处理后得到锂离子电池。本发明专利技术提升锂离子电池的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池生产，具体涉及一种锂离子电池制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池因其具有高能量密度和长循环寿命等优点，故其在便携式电子产品和电动汽车等领域均得到广泛地应用。锂离子电池在首次充电过程中，会在负极表面形成sei膜，并消耗正极材料中的活性锂，导致不可逆的容量损失。目前，商业化的石墨负极材料的不可逆容量损失可达10％，而对于具有高比容量的硅基负极材料和锡基负极材料，其的不可逆容量损失甚至高达30％以上，这大幅地降低了锂离子电池的能量密度。
2、针对上述锂离子电池在首次充放电时形成sei膜引发的不可逆容量的问题，研究人员通常采用负极补锂的方式进行克服。其中，负极补锂的方法主要包括锂箔补锂和锂粉补锂，但由于锂金属本身比较活泼，其对储存环境和制造环境要求较高，故锂金属存在较大的安全风险和复杂加工风险，且生产成本较高。另外，正极补锂技术虽然具有高安全性，但使用的补锂材料需要充电至4.2v～4.5v时才能发挥相应的补锂作用，并且在高压条件下容易引发一系列的问题，例如电解液分解产气、隔膜高温被烧灼以及电池过充失效等。
3、“过充电”测试项目作为锂离子电池的一项重要的安全指标。当锂离子电池处于过充状态时，阴极脱锂电势随过充程度不断增加而迅速上升，超过一定限度后，引起电池内部电解液的不可逆氧化分解，产生可燃性气体并放出大量热量，导致电池内部的温度和压力上升，并引发一系列放热反应，从而导致电池内部发生热失控。
4、因此，以上问题亟需解决。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种锂离子电池制备方法，不仅解决电解液添加剂过多消耗导致sei阻抗大的问题，还可持续地修复sei膜，从而提升锂离子电池的使用寿命。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术的一种锂离子电池制备方法，其创新点在于包括以下步骤：
3、（1）制作锂离子电池负极片，并对其进行预锂化处理，得到预锂化负极片；
4、（2）在惰性气体环境中，将预锂化负极片放置于电解液中反应，再经洗涤和干燥处理，得到具有表面保护层的预锂化负极片；
5、（3）将正极活性物质与盐溶液进行充分搅拌混合，再依次经过滤、干燥以及热处理后，得到改性后的锂离子电池正极片；
6、（4）将涂覆浆料涂布于微孔膜材表面，再经干燥和固化处理，得到锂离子电池隔膜；
7、（5）将具有表面保护层的预锂化负极片、改性后的锂离子电池正极片以及锂离子电池隔膜进行组装，再依次经注液、静置、化成以及分容处理后得到锂离子电池。
8、优选的，在上述步骤（1）中，通过预锂化处理得到预锂化负极片的具体流程为：
9、（1.1）将锂离子电池负极片放入第一预锂化单元进行浸润处理；
10、（1.2）将经一次浸润处理后的锂离子电池负极片放入第二预锂化单元进行二次浸润处理；
11、（1.3）将经二次浸润处理后的锂离子电池负极片进行淋洗，并得到预锂化负极片。
12、优选的，在上述步骤（1.1）中，第一预锂化单元的温度环境为40℃~85℃，且锂离子电池负极片在第一预锂化单元浸润20s~300s。
13、优选的，在上述步骤（1.2）中，第二预锂化单元的温度环境为20℃~35℃，且锂离子电池负极片在第一预锂化单元浸润20s~360s。
14、优选的，在上述步骤（1.3）中，采用碳酸二甲酯溶剂进行淋洗。
15、优选的，在上述步骤（2）中，电解液为锂盐和溶剂的混合物，所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂和高氯酸锂中的一种或多种组合，所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种或多种组合。
16、优选的，在上述步骤（2）中，预锂化负极片放置于电解液中的反应时间为20~60min；洗涤次数为3~5次；干燥温度为60℃~70℃，且干燥时间为2~3h。
17、优选的，在上述步骤（3）中，得到改性后的锂离子电池正极片的具体流程为：
18、（3.1）盐溶液的溶剂为甲醇和乙醇中的一种或多种，且其溶质为锂、镁、铝、锌和铬中的一种或多种，进而配制盐溶液，并确保盐溶液中的改性离子浓度为0.1~1.0mol/l；
19、（3.2）在不断搅拌的条件下，将盐溶液以1~10ml/min的加入速度加入到正极活性物质中，再以300~1000r/min的搅拌速度，继续搅拌2~3h，进而得到正极材料；
20、（3.3）将得到的正极材料先进行过滤，再在50℃~80℃的温度条件下干燥3~6h，然后再在500℃~800℃的温度条件下热处理3~6h，进而得到改性后的锂离子电池正极片。
21、优选的，在上述步骤（3.2）中，正极活性物质为磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、磷酸钒锂和锰酸锂中的一种或多种。
22、优选的，在上述步骤（4）中，得到锂离子电池隔膜的具体流程为：
23、（4.1）首先将直径为1~250nm、长度为0.2~50μm的碳纳米管均匀分散于乙醇中得到碳纳米管占比1~30wt％的碳纳米管分散液；
24、（4.2）然后将粒径为1~500nm的氧化铝均匀分散于乙醇中得到氧化铝占比1~30wt％的氧化铝分散液；
25、（4.3）然后将上述碳纳米管分散液和氧化铝分散液进行充分混合，且在此过程中控制碳纳米管和氧化铝的质量比为0.5~1，进而得到溶液ⅰ；
26、（4.4）向溶液ⅰ中加入聚乙烯醇，且控制聚乙烯醇的用量为溶液ⅰ的0.1~15wt％，进而得到溶液ⅱ；
27、（4.5）然后先将溶液ⅱ加热到60℃~80℃，并反应2~6h，使碳纳米管和氧化铝充分交联，再加入用量为0.2~1wt％的十二烷基硫酸钠助剂，并充分搅拌30min，使碳纳米管和氧化铝充分混合，进而得到涂覆浆料；
28、（4.6）将得到的涂覆浆料涂布于微孔膜材表面，再经干燥和固化处理后得到锂离子电池隔膜。
29、本专利技术的有益效果：
30、（1）本专利技术不仅解决电解液添加剂过多消耗导致sei阻抗大的问题，还可持续地修复sei膜，从而提升锂离子电池的使用寿命；
31、（2）本专利技术通过对锂离子电池负极片进行预锂化处理，弥补形成sei膜导致的不可逆容量损失，从而显著提升电池的循环性能；
32、（3）本专利技术通过对锂离子电池正极片进行改性，改善了锂离子电池正极材料的界面稳定性，提高了锂离子电池的电化学性能；
33、（4）本专利技术显著改善了锂离子电池隔膜的热稳定性能。
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【技术保护点】
1.一种锂离子电池制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（1）中，通过预锂化处理得到预锂化负极片的具体流程为：
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（1.1）中，第一预锂化单元的温度环境为40℃~85℃，且锂离子电池负极片在第一预锂化单元浸润20s~300s。
4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（1.2）中，第二预锂化单元的温度环境为20℃~35℃，且锂离子电池负极片在第一预锂化单元浸润20s~360s。
5.根据权利要求2所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（1.3）中，采用碳酸二甲酯溶剂进行淋洗。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（2）中，电解液为锂盐和溶剂的混合物，所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂和高氯酸锂中的一种或多种组合，所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种或多种组合。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（2）中，预锂化负极片放置于电解液中的反应时间为20~60min；洗涤次数为3~5次；干燥温度为60℃~70℃，且干燥时间为2~3h。
8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（3）中，得到改性后的锂离子电池正极片的具体流程为：
9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（3.2）中，正极活性物质为磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、磷酸钒锂和锰酸锂中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（4）中，得到锂离子电池隔膜的具体流程为：
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【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（1）中，通过预锂化处理得到预锂化负极片的具体流程为：
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（1.1）中，第一预锂化单元的温度环境为40℃~85℃，且锂离子电池负极片在第一预锂化单元浸润20s~300s。
4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（1.2）中，第二预锂化单元的温度环境为20℃~35℃，且锂离子电池负极片在第一预锂化单元浸润20s~360s。
5.根据权利要求2所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（1.3）中，采用碳酸二甲酯溶剂进行淋洗。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池制备方法，其特征在于：在上述步骤（2）中，电解液为锂盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏燕柯，苏玥，
申请(专利权)人：江苏远航锦锂新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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