[发明专利]一种锂离子电池阻燃剂的注液方式

说明书

本发明公开了一种锂离子电池阻燃剂的注液方式，注液时先注入电解液，然后进行化成，化成结束后再注入阻燃剂。本发明注液时先注入电解液，然后进行化成，有机溶剂在石墨负极表面还原，在负极表面生成良好稳定的固体电解质膜，即SEI膜，化成结束后再注入阻燃剂，此时由于在负极表面已经覆盖了一层SEI膜，会阻止阻燃剂与负极的反应，减少石墨负极和阻燃剂的损失，提高电池的循环性和安全性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池的组装技术，尤其是一种锂离子电池阻燃剂的注液技术。

背景技术

锂离子电池作为二次电池，具有比能量高、循环性能好和污染小等优势在各种电器上得到广泛的应用。锂离子电池主要部件包括正极、负极、电解液、隔膜四部分，对于与负极相连的组件，还必须考虑其安全性，由于锂离子电池的安全性限制，在成品电池的设计中还必须包括外部短路保护、过充保护和过热保护，这样才能保证锂离子电池使用过程的安全性。电池中使用温度敏感元件、安全压力阀防止电池温度过高压力过大，从而避免电池爆炸。为了提高安全性能，也可以采用其他方法如包装材料可选用燃烧性能查的聚苯醚替代常用的聚碳酸酯、PC/ABS共聚物，还可以往电解液中加入安全性添加剂提高材料的安全性。

锂离子电池电解液是电池的重要组成部分，在电池中承载着正负极之间传输电荷的作用，它对电池的比容量，工作温度范围，循环效率及其安全性能等至关重要。锂离子电池的负极材料主要为碳材料。锂离子电池电解液由由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐和起特殊作用的添加剂组成。发展大容量锂离子动力电池的主要障碍是安全性问题，尤其在滥用状态下(如热冲击、过充、过放、短路等)往往存在着火、爆炸等安全隐患，加入阻燃剂的目的是提高电池的安全性能，以便电池在滥用状态下不产生燃烧和爆炸。阻燃剂主要是各种有机磷化物、有机氟代化合物和卤代烷基磷酸酯，其通过捕获体系中的氢自由基，从而阻止化合物燃烧或爆炸的链式反应的发生。

研究表明，磷酸三甲酯等阻燃剂运用到以石墨为负极的电池中，会使电池循环衰减加剧，主要原因是阻燃剂会与石墨负极反应，而影响SEI膜的形成，石墨的脱落比较严重，电池的循环衰减较快且使得电池的安全性提高不明显。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锂离子电池阻燃剂的注液方式，该方法可以防止阻燃剂与石墨负极发生副反应而造成的负极克容量发挥降低、析锂或电池能量密度降低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锂离子电池阻燃剂的注液方式，注液时先注入电解液，然后进行化成，化成结束后再注入阻燃剂。

进一步的，所述的锂离子电池负极材料为石墨。

进一步的，所述的电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂。

进一步的，所述的化成过程中，有机溶剂在石墨负极表面还原，在负极表面生成固体电解质膜，即SEI膜。

进一步的，所述的添加剂包括碳酸亚乙烯酯、1，3-丙磺内酯。

进一步的，所述的阻燃剂包括有机磷化物、有机氟代化合物和卤代烷基磷酸酯。

进一步的，所述的阻燃剂包括磷酸三甲酯、磷酸三苯酯或二苯基辛基磷酸酯。

本发明的有益效果是：本发明注液时先注入电解液，然后进行化成，有机溶剂在石墨负极表面还原，在负极表面生成良好稳定的固体电解质膜，即SEI膜，化成结束后再注入阻燃剂，此时由于在负极表面已经覆盖了一层SEI膜，会阻止阻燃剂与负极的反应，减少石墨负极和阻燃剂的损失，提高电池的循环性和安全性能。

附图说明

图1是本发明实施例3电池循环100周拆解后石墨负极显示图；

图2是本发明实施例4电池循环100周拆解后石墨负极显示图。

具体实施方式