[发明专利]一种高电压、高安全锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种高电压、高安全锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)含有磷酸钒锂的正极片的制备

将占总正极活性物质20％-100％重量百分比的第一正极活性物质磷酸钒锂，占总正极活性物质0％-80％重量百分比的第二正极活性物质，与导电剂均匀混合，一次或分多次加入粘结剂,混合搅拌均匀后得到正极浆料,正极浆料经涂覆工序转移至集流体铝箔上，经烘干、碾压，裁分或冲切后制得正极片；

所述第二正极活性物质为镍钴锰酸锂LiNi_xCo_1-x-yMn_yO₂,其中x+y＜1；镍钴铝酸锂LiNi_xCo_1-x-yAl_yO₂,其中x+y＜1；钴酸锂LiCoO₂；磷酸亚铁锂LiFePO₄；尖晶石镍锰LiNi_0.5Mn_1.5O₄；层状富锂材料xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂中的一种；

(2)负极片的制备

将占总负极活性物质0％-100％重量百分比的第一负极材料碳基负极材料，和/或占总负极活性物质0％-100％重量百分比的第二负极材料硅基负极材料，与导电剂均匀混合,一次或分多次加入粘结剂,混合搅拌均匀后得到负极浆料,负极浆料经涂覆工序转移至集流体铜箔上，经烘干、碾压，裁分或冲切后制得负极片；

(3)电池装配

正极片、隔膜、负极片以叠片或卷绕的形式组成极组，并装配电池，烘干后待用，隔膜为耐高温、耐高电压高安全隔膜，满足电池长期稳定工作电压在4.4-5.0V的工作需求；

(4)注液

在露点温度为-45～-50℃条件下，向壳体内部注入电解液，进行一次预密封，制得高电压、高安全锂离子电池，注液时采用高电压电解液，电解液具备高电压的电化学窗口稳定性，满足电池在4.4-5.0V长期工作需求；

(5)化成

完成注液的电池，按照以下步骤进行化成：

步骤1，陈化：注液后的电池进行常温和/或高温静置，陈化的温度为常温15～25℃，高温30～45℃，陈化时间为12-72h；

步骤2，预充电：采用0.01-0.5C的恒电流将电池预充电至3％-30％SOC；

步骤3，二次陈化：电池进行常温和/或高温静置，陈化的温度为常温15～25℃，高温30～45℃，陈化时间为6-72h；

步骤4，采用0.01-0.5C的恒电流将电池充电到3.4-3.6V，静置60-240min；

步骤5，采用0.01-0.5C的恒电流将电池充电到3.6-3.95V，静置60-240min；

步骤6，进行抽真空、排气及二次预密封；

步骤7，采用0.05-0.5C的恒电流将电池充电到3.8-4.0V，静置60-240min；

步骤8，采用0.05-0.5C的恒电流将电池放电到2.0-3.5V，静置10-60min后，以0.05-0.5C的恒电流将电池充电到3.8-4.0V，重复循环1-3次；

步骤9，采用0.05-0.5C的恒电流将电池充电到3.8-4.0V后转恒压充电，恒压截止电流0.01-0.05C，继续在此电压下进行浮充电30-180min；

步骤10，采用0.05-0.5C的恒电流将电池充电到4.1-4.3V，静置60-240min；

步骤11，采用0.05-0.5C的恒电流将电池放电到2.0-3.5V，静置10-60min后，以0.05-0.5C的恒电流将电池充电到4.1-4.3V，重复循环1-3次；

步骤12，采用0.05-0.5C的恒电流将电池充电到4.1-4.3V后转恒压充电，恒压截止电流0.01-0.05C，继续在此电压下进行浮充电30-180min；

步骤13，采用0.05-0.5C的恒电流将电池充电到4.4-5.0V，静置60-240min；

步骤14，采用0.05-0.5C的恒电流将电池放电到2.0-3.5V，静置10-60min后，以0.05-0.5C的恒电流将电池充电到4.4-5.0V，重复循环1-3次；

步骤15，采用0.05-0.5C的恒电流将电池充电到4.4-5.0V后转恒压充电，恒压截止电流0.01-0.05C，继续在此电压下进行浮充电30-180min，采用0.05-0.5C的恒电流将电池放电至2.0-3.0V；

步骤16，进行抽真空、排气及电池密封，完成电池化成。