[发明专利]一种锂离子电池的制备方法

说明书

本发明提供了一种锂离子电池的制备方法，所述锂离子电池的电解液中包括硫酸亚乙酯以及六氟磷酸钠作为添加剂，其中，硫酸亚乙酯占电解液总体积的0.5‑3％，六氟磷酸钠在电解液中的浓度为0.001‑0.02mol/L，其中所述化成方法包括在高浓度二氧化碳的气氛下化成的第一步骤，以及在低浓度或0浓度二氧化碳的气氛下化成的第二步骤，通过本发明的方法，形成稳定的SEI膜，避免内阻升高，降低电池在循环后，尤其是高温环境下循环后的体积膨胀率。

技术领域

本发明涉及软包装锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池的制备方法。

背景技术

新能源汽车新政策释放了推动电池性能提升、增大能量密度的信号。随着补贴门槛的不断提升，锂离子电池作为一种电池轻量化高能化的手段，以较高比例占据市场。锂离子电池能够助力更多电池企业提升能量密度和产品竞争力。硫酸亚乙酯作为锂离子电池电解液常用的添加剂，其作用在于抑制电池初始容量的下降，增大初始放电容量，减少高温放置后的电池膨胀，提高电池的充放电性能及循环次数，但是硫酸亚乙酯的加入会导致电池内阻的增加，从而影响电池的倍率性能，进一步的，发明人发现，在含有二氧化碳的气氛下化成，能够进一步降低内阻，但是随着循环次数的增加，电池的体积依然会发生较大程度的膨胀，因此需要提供一种提高电池的充放电性能及循环次数的方法。

发明内容

本发明提供了一种锂离子电池的制备方法，所述锂离子电池的电解液中包括硫酸亚乙酯以及六氟磷酸钠作为添加剂，其中，硫酸亚乙酯占电解液总体积的0.5-3％，六氟磷酸钠在电解液中的浓度为0.001-0.02mol/L，其中所述化成方法包括在高浓度二氧化碳的气氛下化成的第一步骤，以及在低浓度或0浓度二氧化碳的气氛下化成的第二步骤，通过本发明的方法，形成稳定的SEI膜，避免内阻升高，降低电池在循环后，尤其是高温环境下循环后的体积膨胀率。

发明人发现，硫酸亚乙酯和少量六氟磷酸钠共同作为添加剂，在含有二氧化碳的气氛下化成会抑制电池的内阻增高，并且调整化成过程中的二氧化碳的含量，能够有效的降低循环后的体积膨胀率，推测其原理可能是由于在二氧化碳气氛下，电解液中的硫酸亚乙酯形成SEI膜的过程中，会有部分六氟磷酸钠分解共同嵌入SEI膜中，由于钠离子半径较大，可在SEI膜中形成较大的空位，有利于锂离子的迁移，降低内阻的升高。同时在二氧化碳存在的气氛下，SEI膜中会有少量的碳酸锂和碳酸钠，从而提高SEI膜中锂离子的迁移率，但是电解液在多次循环后可能会分解产生少量的游离酸，游离酸与SEI膜表面的碳酸根反应产生气体导致电池体积膨胀，本发明在化成后期二氧化碳的浓度降低，从而降低SEI膜表面的碳酸根的含量，实验发现能够明显降低体积膨胀率。

具体的方案如下：

一种锂离子电池的制备方法，其中步骤包括：

1)、注入电解液，所述电解液中包括硫酸亚乙酯以及六氟磷酸钠作为添加剂，其中，硫酸亚乙酯占电解液总体积的0.5-3％，六氟磷酸钠在电解液中的浓度为0.001-0.02mol/L；

2)、将注液后的锂离子电池移入密封装置中进行恒流充电至预定电压，其中所述密封装置中的气氛为含有体积百分比10％以上的二氧化碳的惰性气体；

3)、以所述预定电压恒压充电，直至充电电流降至预定值以下；

4)、在所述预定电压附近进行恒流充放电循环若干次；

5)、调整密封装置中的气氛，将惰性气体中的二氧化碳的体积百分比降至3％以下；

6)、在所述预定电压附近进行恒流充放电循环若干次；

7)、恒流充电至充电截止电压，以充电截止电压恒压充电，直至充电电流降至预定值以下；

8)、在充电截止电压和放电截止电压之间进行恒流充放电循环若干次，封口。

进一步的，所述锂离子电池包括活性材料为石墨的负极。