[发明专利]一种液态软包装锂离子电芯的制造方法和电芯

说明书

技术领域

本发明属于适用于液态软包装锂离子二次电芯制造过程，所针对的是高体积比能量液态软包装电芯。

背景技术

随着人们生活质量的提高，电子产品对电源的体积比能量要求越来越高，如智能手机、平板电脑等生产厂商对电池提供商提出更高的容量要求。

目前采用液态软包装理二次电芯制造商制作高体积比能量电芯常用的材料体系为高压实正极材料+高压实负极材料+隔离膜+LiPF6电解液，高压实正极材料主要为钴酸锂或钴酸锂掺杂二元镍钴酸锂，高压实负极材料主要为改性人造石墨或改性人造石墨掺杂天然石墨，隔离膜主要采用更薄聚乙烯隔膜(8～12um)，电解液为常规电解液。

采用目前的材料体系，只能保证电芯具有较高的容量，但因材料体系中使用更薄的隔离膜，制程短路率偏高，隔膜吸液及保液性能差，故此制程合格率低，因采用高压实负极材料，电解液渗透性变差，电芯电化学性能有缺陷，尤其循环及安全性能很差，即这种高容量电芯的电化学性能是不合格的，不能达到国家及行业性能参数标准

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有的电芯的电化学性能的缺陷，为此，提供了一种液态软包装锂离子电芯，此外，还公开了一种液态软包装锂离子电芯的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种液态软包装锂离子电芯的制造方法，该锂离子电芯包括正电极、负电极、隔膜和电解液，所述正电极的活性介质为钴酸锂LiCoO2，负电极的活性介质为人造石墨，电解液为添加了浸润剂、稳定剂及高温添加剂的电解液，其中，所述制造方法中，正电极制备步骤中，包括：将钴酸锂与导电剂和高分子粘结剂组成混合体，并均匀涂覆在金属铝箔表面；负电极制备步骤中，包括：将人造石墨、导电剂、和粘结剂组成混合体，并均匀涂覆在金属铜箔表面；电解液制备步骤中，包括：将浸润剂、稳定剂及高温添加剂调配成电解液。

进一步地，优选的方法是，正电极制备步骤中，导电剂选取导电炭黑，包括：选取钴酸锂LiCoO2、导电炭黑、聚偏二氟乙烯PVDF，质量比为97.5∶1.5∶1，将PVDF加入到N-甲基-吡咯烷酮中，高速搅拌使其完全溶解，形成均匀的溶液；向溶液中加入导电炭黑，搅拌均匀；然后加入钴酸锂，搅拌成均匀的正极浆料；将正极浆料涂布到铝箔集流体上，对极片进行烘烤、压实、裁片、焊接极耳。

进一步地，优选的方法是，负电极制备步骤中，导电剂选取导电炭黑，包括：选取人造石墨、导电炭黑、羧甲基纤维素钠(两款不同分子量的增稠剂CMC01&CMC02)、丁苯橡胶SBR质量比为95.5∶1.0∶1.0∶0.5∶2，其中，将将CMC加入到水中，高速搅拌，使其完全溶解，配置成1.5～1.7％的CMC胶液；然后取出50～70％的胶液加入到导电炭黑与负极石墨本体混合润湿完成的混合体；继续搅拌直至均匀，然后加入剩余的胶液，搅拌分散均匀后，加入SBR乳液，分散成均匀的负极浆料；将负极浆料涂布到铜箔集流体上，对极片进行烘烤、压实、裁片、焊接极耳。

进一步地，优选的方法是，电解液制备步骤中，包括：

将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)混合，然后加入LiPF6至浓度为1mol/L，此过程中不断搅拌，再加入碳酸亚乙烯酯VC、FEC、PS、SN、浸润剂，其中，电解液的成份比例按照质量比的比例如下：EC∶EMC∶DEC∶FEC∶VC∶PS∶SN∶浸润剂＝30～35∶35～55∶10～25∶0.5～1.0％∶1～2％∶1～2.5％∶0.5～1.0％∶0.02～0.08％，且电解液的需要满足的性能参数如下：H2O＜20ppm，HF＜50ppm。

进一步地，优选的方法是，还包括成品电芯制作，包括：

将负极极片、隔膜、正极极片组装卷绕成卷芯，隔膜处于正极极片和负极极片之间，隔膜选取12～16um的聚乙烯湿法隔膜；

将卷芯放入成型好的铝塑膜中，烘烤，注液，封口；将电池常温静置24小时，然后高温活化24h，以0.02C恒流充电至3.95V预化成，经过高温整形、真空除气，二次封装，以0.5C电流充电至4.2V，然后4.2V恒压充电至电流降到0.05C时结束，以1.0C倍率放电至电压为3.0V，检测电池1.0C放电的容量；且制作的软包电芯规格需满足至少474471/2100mAh。

一种液态软包装锂离子电芯，包括：正电极、负电极、隔膜和电解液，所述正电极的活性介质为钴酸锂，负电极的活性介质为人造石墨，电解液为添加了浸润剂、稳定剂及高温添加剂的电解液。