一種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)的以鈦酸鋰為負(fù)極材料的鋰離子電池普遍存在脹氣的問題，它包括制作正、負(fù)極極片→制作電芯→焊接包裝→封裝注液→化成分容，在制作正、負(fù)極極片時，控制設(shè)計正極極片容量＞設(shè)計負(fù)極極片容量，化成分容時，控制全電池的首次充電電位，使負(fù)極首次充電化成的電極電位控制在0.2~0.6V，通過降低負(fù)極的電位，使得負(fù)極能形成SEI膜，有效阻絕Ti3+與電解液有機(jī)溶劑發(fā)生反應(yīng)。本發(fā)明的方法工藝步驟簡單，成本低，不僅有效解決了以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣問題，還能提高電池循環(huán)穩(wěn)定性。
【專利說明】—種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣的方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]目前已經(jīng)商品化的鋰離子電池的負(fù)極材料大多是石墨類材料，由于石墨類材料具有較低的庫倫效率和較低的嵌鋰電位，很容易在放電過程中造成負(fù)極表面析出鋰晶枝，從而刺破隔膜導(dǎo)致電池短路，造成安全事故。
[0004]尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰是一種具有優(yōu)異性能的新型負(fù)極材料，首先它具有較高的脫嵌鋰電位(1.55V vs.LiVLi )和較高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(2 X 10_8cm2/s)，可以避免電池在過充、大電流充電或低溫時鋰離子在負(fù)極表面的沉積，也就是鋰枝晶的析出，因而以鈦酸鋰以負(fù)極的鋰離子電池具有較高的安全性，有望應(yīng)用于動力電池；同時，鈦酸鋰作為一種“零應(yīng)變材料”，可以避免電池在充放電過程中的結(jié)構(gòu)變化，正因為鈦酸鋰具有以上優(yōu)異的電化學(xué)性質(zhì)，目前已成為電池行業(yè)普遍關(guān)注的熱點。
[0005]然而目前以鈦酸鋰為負(fù)極材料的鋰離子電池普遍存在脹氣的問題，這是因為鈦酸鋰在電池中作為負(fù)極材料使用時，由于其自身特性的原因，鈦酸鋰與電解液之間容易發(fā)生相互作用并在充放循環(huán)反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體，這會導(dǎo)致電芯鼓包，電池的電性能也會大幅下降，極大地降低了鈦酸鋰電池的理論循環(huán)壽命。脹氣問題嚴(yán)重阻礙了以鈦酸鋰為負(fù)極材料的鋰離子電池的商業(yè)化進(jìn)展。
[0006]申請公布號CN102055020A，申請公布日2011.05.11的中國專利公開了一種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的動力鋰離子電池脹氣問題的方法，包括以下步驟:1)將成品鈦酸鋰電池預(yù)充后保持SOC為20°/Γ80%的荷電狀態(tài)；2)將預(yù)充電的電池放置在溫度為-20°c?6(TC的環(huán)境中；3)保持廣30天。該方法通過預(yù)充時控制電池的剩余電量(300，在-201:?60°C溫度下保持廣30天，增強(qiáng)鈦酸鋰負(fù)極在預(yù)充電階段形成的鈍化膜的穩(wěn)定，抑制鈦酸鋰負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，有機(jī)溶劑只有和相對電位(相對于金屬鋰)低于0.8V的負(fù)極材料接觸才會被還原在負(fù)極形成SEI膜，而該電池在進(jìn)行預(yù)充時，沒有改變負(fù)極鈦酸鋰的電位，也就是負(fù)極相對鋰的電位還是1.55V，負(fù)極上并不能形成致密的鈍化膜(SEI膜)，并不能有效解決脹氣的問題。
[0007]另外，申請公布號CN103187562A，申請公布日2013.07.03的中國專利公開了一種雙重界面包覆解決鋰離子電池鈦酸鋰負(fù)極脹氣的方法，該方法對鈦酸鋰負(fù)極材料首先進(jìn)行氮化物進(jìn)行界面穩(wěn)定層包覆，構(gòu)建電極材料和電解液間電化學(xué)穩(wěn)定界面，接著采含氟化合物進(jìn)行疏水表面層包覆，構(gòu)建疏水電極界面，防止電極材料中的結(jié)晶水進(jìn)入電解液，同時也抑制電解液體系的痕量水分?jǐn)U散到電極界面發(fā)生催化反應(yīng)，限制充放電過程中的電解液分解產(chǎn)生氣體。其不足之處在于，對鈦酸鋰進(jìn)行包覆，需對氮化物、含氟化合物的純度要求較高，否則會帶入雜質(zhì)，同時對鈦酸鋰進(jìn)行包覆，工藝復(fù)雜，成本高，而且包覆后的鈦酸鋰會降低電池的能量密度。
[0008]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的以鈦酸鋰為負(fù)極材料的鋰離子電池普遍存在脹氣的問題，提供了一種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣的方法，本發(fā)明的方法工藝步驟簡單，成本低，不僅有效解決了以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣問題，還能提高電池循環(huán)穩(wěn)定性。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣的方法，包括制作正、負(fù)極極片一制作電芯一焊接包裝一封裝注液一化成分容，制作正、負(fù)極極片時，控制設(shè)計正極極片容量>設(shè)計負(fù)極極片容量，化成分容時，控制全電池的首次充電電位，使負(fù)極首次充電化成后的電極電位控制在0.2^0.6V。目前在制備常規(guī)的鋰離子電池時，都是控制設(shè)計正極極片容量<設(shè)計負(fù)極極片容量，這樣可避免在充電時從正極脫出的鋰離子不能全部嵌入到負(fù)極材料中，在負(fù)極表面形成不可逆容量，造成電池容量的下降及負(fù)極鋰枝晶的形成，但是，控制設(shè)計正極極片容量< 設(shè)計負(fù)極極片容量會導(dǎo)致負(fù)極的電位非常穩(wěn)定，而電池的全電壓為正極電位與負(fù)極電位的差值，因此在充電時，電池電壓的升高主要是正極電位的升高，也就是說，在制備以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池時，對正極極片、負(fù)極極片采用常規(guī)的容量設(shè)計，即設(shè)計正極極片容量<設(shè)計負(fù)極極片容量，會造成電池在充電時，鈦酸鋰負(fù)極的電位還是1.55V，這樣在負(fù)極表面不會形成SEI膜，會造成電解液在負(fù)極表面分解從而產(chǎn)生脹氣現(xiàn)象，而本發(fā)明中，發(fā)明人突破常規(guī)設(shè)計，在正、負(fù)極極片制作時，控制設(shè)計正極極片容量>設(shè)計負(fù)極極片容量，與常規(guī)的設(shè)計恰好相反，由于本發(fā)明中控制設(shè)計正極極片容量 >設(shè)計負(fù)極極片容量，在電池首次充電時，在正極鋰過量的前提下，正極的電位非常穩(wěn)定，這時全電池的電壓升高主要是負(fù)極電位的降低，這樣在電池化成分容過程中的首次充電時，只要控制全電池的首次充電電位，使負(fù)極電位降低至0.2^0.6V，這樣電解液便會在負(fù)極表面，也就是鈦酸鋰表面形成一層致密SEI膜，從而有效阻絕Ti3+與電解液有機(jī)溶劑發(fā)生反應(yīng)，解決了電池的脹氣問題，同時，由于鈦酸鋰負(fù)極的電位始終高于金屬鋰的析出電位(0V vs.Li+/Li)，因此在負(fù)極表面也不會發(fā)生金屬鋰枝晶問題。本發(fā)明的發(fā)明點在于在制備以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池時，對正、負(fù)極極片的容量進(jìn)行了設(shè)計調(diào)整，同時在化成分容時，控制全電池的首次充電電位以保證負(fù)極首次充電化成的電極電位控制在0.2^0.6V，這兩步是實現(xiàn)本發(fā)明的關(guān)鍵點，缺一不可，而且本發(fā)明工藝步驟簡單，成本低。
[0010]作為優(yōu)選，制作正、負(fù)極極片時，正極極片面積>負(fù)極極片面積，正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.05?1.5:1。常規(guī)的電池在設(shè)計時，為保證負(fù)極能完全接納正極脫出的鋰離子，在電池設(shè)計時，必須保證有正極漿料的地方對應(yīng)有負(fù)極漿料，也就是負(fù)極極片面積 > 正極極片面積，而本發(fā)明在制作正、負(fù)極極片時，正極極片面積 > 負(fù)極極片面積，也與常規(guī)設(shè)計相反，這是因為發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，按常規(guī)設(shè)計的電池使用過程中，只要電池使用時間一長，還是會出現(xiàn)脹氣現(xiàn)象，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，按負(fù)極極片面積>正極極片面積設(shè)計，在負(fù)極極片未與正極極片重疊的邊緣區(qū)域未能形成致密的SEI膜，其原因尚不清楚，可能是從正極極片上脫離的鋰離子至負(fù)極極片邊緣區(qū)域的遷移路徑較長，導(dǎo)致負(fù)極極片上未與正極極片重疊的邊緣區(qū)域不能及時接收鋰離子，從而不能及時形成致密的SEI膜，正式認(rèn)識到了這一點，發(fā)明人在制作正、負(fù)極極片時，使得正極極片面積 > 負(fù)極極片面積，這樣正極極片能完全覆蓋負(fù)極極片，在負(fù)極能及時形成致密的SEI膜，有效防止脹氣的產(chǎn)生。
[0011]作為優(yōu)選，制作正、負(fù)極極片時，正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.2?1.3:1。
[0012]作為優(yōu)選，制作正、負(fù)極極片時，正極極片面積:負(fù)極極片面積=1.05?1.1:1。
[0013]作為優(yōu)選，制作正、負(fù)極極片時，正極極片面積:負(fù)極極片面積=1.07?1.08:1。
[0014]作為優(yōu)選，化成分容時，全電池的首次充電在恒流條件下以0.2C的制度一次性完成。在恒流條件下以0.2C的制度一次性完成，得到的SEI膜質(zhì)量佳。
[0015]因此，本發(fā)明具有如下有益效果:
(1)制作正、負(fù)極極片時，設(shè)計正極極片容量>設(shè)計負(fù)極極片容量，化成分容時，控制全電池的首次充電電位，使負(fù)極首次充電化成的電極電位控制在0.2^0.6V，使得鈦酸鋰顆粒表面有效形成一層穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)界面膜(SEI)，有效解決了以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池的脹氣問題；
(2)制作正、負(fù)極極片時，控制正極極片面積>負(fù)極極片面積，使得負(fù)極能及時形成致密的SEI膜；
(3)工藝步驟簡單,成本低。
[0016]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是實施例1得到的鋰離子電池的循環(huán)性能測試圖。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0020]在本發(fā)明中，若非特指，所有百分比均為重量單位，所有設(shè)備和原料均可從市場購得或是本行業(yè)常用的，下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域常規(guī)方法。
[0021]實施例1
(I)制作正、負(fù)極極片:將聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中，然后加入超導(dǎo)碳黑、LiNil73Col73Mnl73O2,分散均勻后得正極漿料，正極漿料中的正極材料的各組分質(zhì)量百分比為:聚偏氟乙烯7%，超導(dǎo)碳黑5%，LiNil73Col73Mnl73O2余量；將羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠溶于水中后再加入超導(dǎo)碳黑與鈦酸鋰，分散均勻后，得負(fù)極漿料，負(fù)極漿料中的負(fù)極材料的各組分質(zhì)量百分比為:羧甲基纖維素鈉2%，丁苯橡膠8%，超導(dǎo)碳黑4%，鈦酸鋰余量；將正極漿料、負(fù)極漿料分別涂覆在鋁箔、銅箔上后烘干、裁剪得正、負(fù)極極片，其中，涂覆時控制正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.05:1，裁剪時控制正極極片面積:負(fù)極極片面積=1.05:
1
[0022](2)制作電芯:將得到的正、負(fù)極極片按照正極片、隔膜、負(fù)極片的順序采用疊片式結(jié)構(gòu)制成電芯。
[0023](3)焊接包裝:將電芯中的正、負(fù)極極片分別用極耳焊接在一起，形成正、負(fù)極引出端，將電芯放入鋁塑膜包裝袋中，對鋁塑膜包裝袋進(jìn)行熱封，熱封時在鋁塑膜包裝袋的一側(cè)留有電解液注入口。
[0024](4)封裝注液:從電解液注入口向電池內(nèi)注入電解液后封好注液口，電解液中的鋰鹽為LiPF6，溶劑由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯按體積比1:1混合而成，電解液中LiPF6的濃度為 lmol/L0
[0025](5)化成分容:首次充電以0.2C的制度一次性完成，首次充電時，控制全電池的首次充電電位，恒流充電至鈦酸鋰負(fù)極電位為0.2V，排出充電過程中產(chǎn)生的氣體，然后以0.2C的制度放電，如此充放電循環(huán)2次即得以鈦酸鋰為負(fù)極材料的鋰離子電池成品。
[0026]對得到的電池在55°C，1C-1C的條件下進(jìn)行循環(huán)性能測試，得到的循環(huán)性能測試圖如圖1所示。
[0027]從圖1可以看出，電池在55°C下循環(huán)830周，不發(fā)生任何氣脹，容量不發(fā)生衰減，循環(huán)穩(wěn)定性好，說明本發(fā)明的方法不僅有效解決了以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣問題，還能提高電池循環(huán)穩(wěn)定性。
[0028]在本發(fā)明的技術(shù)方案范圍內(nèi)，得到的電池在55°C，1C_1C的條件下的循環(huán)性能測試圖均與圖1類似，故不在下述的其他實施例中一一羅列與贅述。
[0029]實施例2
(O制作正、負(fù)極極片:將聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中，然后加入乙炔黑、LiFePO4,分散均勻后得正極漿料，正極漿料中的正極材料的各組分質(zhì)量百分比為:聚偏氟乙烯6%，乙炔黑4%，LiFePO4余量；將丁苯橡膠溶于水中后再加入碳納米管與鈦酸鋰，分散均勻后，得負(fù)極漿料，負(fù)極漿料中的負(fù)極材料的各組分質(zhì)量百分比為:丁苯橡膠7%，碳納米管4%，鈦酸鋰余量；將正極漿料、負(fù)極漿料分別涂覆在鋁箔、銅箔上后烘干、裁剪得正、負(fù)極極片，其中，涂覆時控制正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.5:1，裁剪時控制正極極片面積:負(fù)極極片面積=1.1:1。
[0030](2)制作電芯:將得到的正、負(fù)極極片按照正極片、隔膜、負(fù)極片的順序采用疊片式結(jié)構(gòu)制成電芯。
[0031](3)焊接包裝:將電芯中的正、負(fù)極極片分別用極耳焊接在一起，形成正、負(fù)極引出端，將電芯放入鋁塑膜包裝袋中，對鋁塑膜包裝袋進(jìn)行熱封，熱封時在鋁塑膜包裝袋的一側(cè)留有電解液注入口。
[0032](4)封裝注液:從電解液注入口向電池內(nèi)注入電解液后封好注液口，電解液中的鋰鹽為LiPF6，溶劑由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯及按體積比1:1混合而成，電解液中LiPF6的濃度為 lmol/L。
[0033](5)化成分容:首次充電以0.2C的制度一次性完成，首次充電時，控制全電池的首次充電電位，恒流充電至鈦酸鋰負(fù)極電位為0.6V，排出充電過程中產(chǎn)生的氣體，然后以0.2C的制度放電，如此充放電循環(huán)2次即得以鈦酸鋰為負(fù)極材料的鋰離子電池成品。
[0034]實施例3
(I)制作正、負(fù)極極片:將聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中，然后加入導(dǎo)電碳黑、LiMn2O4，分散均勻后得正極漿料，正極漿料中的正極材料的各組分質(zhì)量百分比為:聚偏氟乙烯7%，導(dǎo)電碳黑6%，LiMn2O4余量；將丁苯橡膠溶于水中后再加入乙炔黑與鈦酸鋰，分散均勻后，得負(fù)極漿料，負(fù)極漿料中的負(fù)極材料的各組分質(zhì)量百分比為:丁苯橡膠8%，乙炔黑5%，鈦酸鋰余量；將正極漿料、負(fù)極漿料分別涂覆在鋁箔、銅箔上后烘干、裁剪得正、負(fù)極極片，其中，涂覆時控制正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.1:1，裁剪時控制正極極片面積:負(fù)極極片面積=1.06:1。
[0035](2)制作電芯:將得到的正、負(fù)極極片按照正極片、隔膜、負(fù)極片的順序采用疊片式結(jié)構(gòu)制成電芯。
[0036](3)焊接包裝:將電芯中的正、負(fù)極極片分別用極耳焊接在一起，形成正、負(fù)極引出端，將電芯放入鋁塑膜包裝袋中，對鋁塑膜包裝袋進(jìn)行熱封，熱封時在鋁塑膜包裝袋的一側(cè)留有電解液注入口。
[0037](4)封裝注液:從電解液注入口向電池內(nèi)注入電解液后封好注液口，電解液中的鋰鹽為LiPF6，溶劑由碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯及碳酸二甲酯按體積比1:1:1混合而成，電解液中LiPF6的濃度為1.lmol/L。
[0038](5)化成分容:首次充電以0.2C的制度一次性完成，首次充電時，控制全電池的首次充電電位，恒流充電至鈦酸鋰負(fù)極電位為0.3V，排出充電過程中產(chǎn)生的氣體，然后以0.2C的制度放電，如此充放電循環(huán)2次即得以鈦酸鋰為負(fù)極材料的鋰離子電池成品。
[0039]實施例4
(I)制作正、負(fù)極極片:將聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中，然后加入導(dǎo)電碳黑、LiFePO4,分散均勻后得正極漿料，正極漿料中的正極材料的各組分質(zhì)量百分比為:聚偏氟乙烯5%，導(dǎo)電碳黑8%，LiMn2O4余量；將丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉溶于水中后再加入乙炔黑與鈦酸鋰，分散均勻后，得負(fù)極漿料，負(fù)極漿料中的負(fù)極材料的各組分質(zhì)量百分比為:丁苯橡膠6%，羧甲基纖維素鈉2%，乙炔黑5%，鈦酸鋰余量；將正極漿料、負(fù)極漿料分別涂覆在鋁箔、銅箔上后烘干、裁剪得正、負(fù)極極片，其中，涂覆時控制正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.2:1，裁剪時控制正極極片面積:負(fù)極極片面積=1.07:1。
[0040](2)制作電芯:將得到的正、負(fù)極極片按照正極片、隔膜、負(fù)極片的順序采用疊片式結(jié)構(gòu)制成電芯。
[0041](3)焊接包裝:將電芯中的正、負(fù)極極片分別用極耳焊接在一起，形成正、負(fù)極引出端，將電芯放入鋁塑膜包裝袋中，對鋁塑膜包裝袋進(jìn)行熱封，熱封時在鋁塑膜包裝袋的一側(cè)留有電解液注入口。
[0042](4)封裝注液:從電解液注入口向電池內(nèi)注入電解液后封好注液口，電解液中的鋰鹽為LiPF6，溶劑由碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯按體積比1:2混合而成，電解液中LiPF6的濃度為 1.2mol/L。
[0043](5)化成分容:首次充電以0.2C的制度一次性完成，首次充電時，控制全電池的首次充電電位，恒流充電至鈦酸鋰負(fù)極電位為0.4V，排出充電過程中產(chǎn)生的氣體，然后以0.2C的制度放電，如此充放電循環(huán)2次即得以鈦酸鋰為負(fù)極材料的鋰離子電池成品。
[0044]實施例5
(O制作正、負(fù)極極片:將聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中，然后加入乙炔黑、LiFePO4,分散均勻后得正極漿料，正極漿料中的正極材料的各組分質(zhì)量百分比為:聚偏氟乙烯6%，乙炔黑7%，LiFePO4余量；將丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉溶于水中后再加入導(dǎo)電碳黑與鈦酸鋰，分散均勻后，得負(fù)極漿料，負(fù)極漿料中的負(fù)極材料的各組分質(zhì)量百分比為:丁苯橡膠5%，羧甲基纖維素鈉3%，導(dǎo)電碳黑5%，鈦酸鋰余量；將正極漿料、負(fù)極漿料分別涂覆在鋁箔、銅箔上后烘干、裁剪得正、負(fù)極極片，其中，涂覆時控制正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.3:1，裁剪時控制正極極片面積:負(fù)極極片面積=1.08:1。
[0045](2)制作電芯:將得到的正、負(fù)極極片按照正極片、隔膜、負(fù)極片的順序采用疊片式結(jié)構(gòu)制成電芯。
[0046](3)焊接包裝:將電芯中的正、負(fù)極極片分別用極耳焊接在一起，形成正、負(fù)極引出端，將電芯放入鋁塑膜包裝袋中，對鋁塑膜包裝袋進(jìn)行熱封，熱封時在鋁塑膜包裝袋的一側(cè)留有電解液注入口。
[0047](4)封裝注液:從電解液注入口向電池內(nèi)注入電解液后封好注液口，電解液中的鋰鹽為LiPF6，溶劑由碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯按體積比2:1混合而成，電解液中LiPF6的濃度為 0.9mol/L。
[0048](5)化成分容:首次充電以0.2C的制度一次性完成，首次充電時，控制全電池的首次充電電位，恒流充電至鈦酸鋰負(fù)極電位為0.5V，排出充電過程中產(chǎn)生的氣體，然后以0.2C的制度放電，如此充放電循環(huán)2次即得以鈦酸鋰為負(fù)極材料的鋰離子電池成品。
[0049]實施例6
(I)制作正、負(fù)極極片:將聚偏氟乙烯溶于N-甲基吡咯烷酮中，然后加入超導(dǎo)碳黑、LiCoO2，分散均勻后得正極漿料，正極漿料中的正極材料的各組分質(zhì)量百分比為:聚偏氟乙烯7%，超導(dǎo)碳黑5%，LiCoO2余量；將丁苯橡膠溶于水中后再加入超導(dǎo)碳黑與鈦酸鋰，分散均勻后，得負(fù)極漿料，負(fù)極漿料中的負(fù)極材料的各組分質(zhì)量百分比為:丁苯橡膠7%，超導(dǎo)碳黑4%，鈦酸鋰余量；將正極漿料、負(fù)極漿料分別涂覆在鋁箔、銅箔上后烘干、裁剪得正、負(fù)極極片，其中，涂覆時控制正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.25:1，裁剪時控制正極極片面積:負(fù)極極片面積=1.075:lo
[0050](2)制作電芯:將得到的正、負(fù)極極片按照正極片、隔膜、負(fù)極片的順序采用疊片式結(jié)構(gòu)制成電芯。
[0051](3)焊接包裝:將電芯中的正、負(fù)極極片分別用極耳焊接在一起，形成正、負(fù)極引出端，將電芯放入鋁塑膜包裝袋中，對鋁塑膜包裝袋進(jìn)行熱封，熱封時在鋁塑膜包裝袋的一側(cè)留有電解液注入口。
[0052](4)封裝注液:從電解液注入口向電池內(nèi)注入電解液后封好注液口，電解液中的鋰鹽為LiPF6，溶劑由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯按體積比3:2混合而成，電解液中LiPF6的濃度為 lmol/L。
[0053](5)化成分容:首次充電以0.2C的制度一次性完成，首次充電時，控制全電池的首次充電電位，恒流充電至鈦酸鋰負(fù)極電位為0.6V，排出充電過程中產(chǎn)生的氣體，然后以0.2C的制度放電，如此充放電循環(huán)2次即得以鈦酸鋰為負(fù)極材料的鋰離子電池成品。
[0054]以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【權(quán)利要求】
1.一種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣的方法，包括制作正、負(fù)極極片一制作電芯一焊接包裝一封裝注液一化成分容，其特征在于，制作正、負(fù)極極片時，控制設(shè)計正極極片容量> 設(shè)計負(fù)極極片容量，化成分容時，控制全電池的首次充電電位，使負(fù)極首次充電化成后的電極電位控制在0.2^0.6V。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣的方法，其特征在于，制作正、負(fù)極極片時，正極極片面積>負(fù)極極片面積，正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.05?1.5:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣的方法，其特征在于，制作正、負(fù)極極片時，正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.2"?.3:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣的方法，其特征在于，制作正、負(fù)極極片時，正極極片面積:負(fù)極極片面積=1.05?1.1:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣的方法，其特征在于，制作正、負(fù)極極片時，正極極片面積:負(fù)極極片面積=1.07^1.08:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種解決以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣的方法，其特征在于，化成分容時，全電池的首次充電在恒流條件下以0.2C的制度一次性完成。
【文檔編號】H01M10/058GK104332656SQ201310309010
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月22日
【發(fā)明者】石先興, 張琦, 葛民民, 呂豪杰, 高新寶, 陳軍 申請人:浙江萬向億能動力電池有限公司, 萬向電動汽車有限公司, 萬向集團(tuán)公司