专利名称：一种电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池制作领域，具体涉及电池的制作方法。
背景技术：
在当前便携式电子设备市场的强力需求、新材料新技术的突破与应用以及国家新能源政策的引导等因素的作用下，锂离子电池由于具有高比能量、高电压、体积小、重量轻等优点而获得了飞速的发展。然而，目前锂离子电池的电解液是由易燃的有机溶剂和锂盐组成，且由于电池在使用时会放出大量的热量，使这些有机溶剂及其蒸汽容易着火引发火灾甚至爆炸，直接导致锂离子电池的安全问题，影响了锂离子电池的广泛应用。另外，电池的频繁滥用，如过充、 短路、受热、受猛烈撞击等可能发生放热反应，当电池温度高于一定值时也可能起火甚至爆炸，而这种起火主要是由电解液弓丨起的。目前，提高锂离子电池安全性最常用的方法是向电解液中添加阻燃添加剂，阻燃添加剂的加入可以使易燃有机电解液变成难燃或不可燃的电解液，降低电池放热值和自热率，同时也增加电解液自身的稳定性，避免电池在过热条件下的燃烧或爆炸。目前研究较多的有磷酸酯、亚磷酸酯、商代羧酸酯、磷腈类化合物和商代醚等，但这些阻燃添加剂一般来说都或多或少对电池的性能，尤其是循环性能有影响。这主要是由于这些阻燃添加剂会参与负极表面SEI膜的形成，使得形成的SEI膜不稳定，继而造成电池的容量、倍率性能等下降，而且，在电池后续的循环过程中，电解液组分能持续被还原，从而造成电池循环性能等的下降。
发明内容
本发明实施例提供一种电池的制作方法，所述电池的制作方法可以阻止阻燃添加剂参与负极表面SEI膜的形成，使得形成的SEI膜稳定，提高了电池的循环性能。一种电池的制作方法，包括将电解液通过电池壳上的注液口注入到电池壳中进行开口化成；当电池的负极表面经所述的开口化成形成稳定的固体电解质界面膜后，加入阻燃添加剂；封住所述注液口。优选地，在所述当电池的负极表面形成稳定的固体电解质界面膜后，加入阻燃添加剂之后，在封住所述注液口之前，所述方法还包括进行陈化操作，以检测电池的性能。优选地，所述阻燃添加剂为磷酸三甲酯，磷酸三乙酯，亚磷酸三乙酯，三氟乙基磷酸酯，六-三氟乙基三聚磷腈，全氟代二乙醚中的一种或任意两者或者多者的组合。优选地，所述阻燃添加剂相对于电解液质量的重量百分含量为 50%。优选地，所述阻燃添加剂相对于电解液质量的重量百分含量为10% 40%。优选地，所述阻燃添加剂为磷酸三甲酯，所述磷酸三甲酯相对于电解液质量的重量百分含量为10% 30%。优选地，所述阻燃添加剂为磷酸三乙酯，所述磷酸三乙酯相对于电解液质量的重量百分含量为20%。优选地，所述阻燃添加剂为亚磷酸三乙酯，所述亚磷酸三乙酯相对于电解液质量的重量百分含量为20%。优选地，所述阻燃添加剂为三氟乙基磷酸酯，所述三氟乙基磷酸酯相对于电解液质量的重量百分含量为20%。优选地，所述阻燃添加剂为六-三氟乙基三聚磷腈时，所述六-三氟乙基三聚磷腈相对于电解液质量的重量百分含量为10%。优选地，所述阻燃添加剂为全氟代二乙醚，所述全氟代二乙醚相对于电解液质量的重量百分含量为30%。本发明实施例提供的电池的制作方法，将电解液通过电池壳上的注液口注入到电池壳中进行开口化成，当电池的负极表面经所述的开口化成形成稳定的固体电解质界面膜后，加入阻燃添加剂，封住所述注液口。与现有技术中的在配制电池的电解液时，将所需要的阻燃添加剂一起加入电解液，然后，所有电解液组分，包括阻燃添加剂，一起注入电池壳中，随后进行电池制作的其它步骤，包括陈化、封口、化成的方法相比，本发明实施例提供的电池的制作方法，可以阻止阻燃添加剂参与负极表面SEI膜的形成，使得形成的SEI膜稳定，提高了电池的循环性能。说明书附1是本发明实施例中电池制作方法流程示意图。
具体实施例方式本发明实施例提供一种电池的制作方法，所述电池的制作方法可以阻止阻燃添加剂参与负极表面SEI膜的形成，使得形成的SEI膜稳定，提高了电池的循环性能。以下进行详细说明。参阅
图1，本发明提供的一种电池的制作方法包括101、将电解液通过电池壳上的注液口注入到电池壳中进行开口化成。化成在电池制作领域是指负极形成固体电解质界面膜(SEI，solide electrolyte interface)的过程，开口是指注液口没有被封住。锂离子电池中的电极材料与电解液在固液相界面上发生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层，这种钝化层是一种界面层，具有固体电解质的特征，该钝化层是电子绝缘体锂离子的优良导体，锂离子可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出，因此这层钝化层被称为固体电解质界面膜，正极表面也有SEI膜形成，只是正极表面的SEI膜对电池的影响要远远小于负极表面的SEI膜。本发明中提到的电解液不包含阻燃添加剂，在制作电池时，先将电解液通过注液口注入到电池壳中，所述电解液与电池负极表面形成SEI膜。102、当电池的负极表面经所述的开口化成形成稳定的固体电解质界面膜后，加入阻燃添加剂。所述电解液与电池负极表面形成稳定的SEI膜后，加入阻燃添加剂，这样阻燃添加剂就不会参与SEI膜的形成。所述阻燃添加剂为磷酸三甲酯，磷酸三乙酯，亚磷酸三乙酯，三氟乙基磷酸酯， 六-三氟乙基三聚磷腈，全氟代二乙醚中的一种或任意两者或者多者的组合。所述阻燃添加剂为磷酸三甲酯，磷酸三乙酯，亚磷酸三乙酯，三氟乙基磷酸酯， 六-三氟乙基三聚磷腈，全氟代二乙醚中的之一或组合时，所述阻燃添加剂相对于电解液质量的重量百分含量为 50%，优选所述阻燃添加剂相对于电解液质量的重量百分含量为10% 40%。当所述阻燃添加剂为磷酸三甲酯时，所述磷酸三甲酯相对于电解液质量的重量百分含量为10% 30%。当所述阻燃添加剂为磷酸三乙酯时，所述磷酸三乙酯相对于电解液质量的重量百分含量为20%。当所述阻燃添加剂为亚磷酸三乙酯时，所述亚磷酸三乙酯相对于电解液质量的重量百分含量为20%。当所述阻燃添加剂为三氟乙基磷酸酯时，所述三氟乙基磷酸酯相对于电解液质量的重量百分含量为20%。当所述阻燃添加剂为六-三氟乙基三聚磷腈时，所述六-三氟乙基三聚磷腈相对于电解液质量的重量百分含量为10%。当所述阻燃添加剂为全氟代二乙醚时，所述全氟代二乙醚相对于电解液质量的重量百分含量为30%。上述只是以阻燃添加剂为单一组分时，对每种组分相对于电解液的具体百分含量做了介绍，实际上，阻燃添加剂可以是磷酸三甲酯和磷酸三乙酯的组合，两种组分的百分含量相对于电解液质量的百分含量为10% 40%。当然也可以是其他组分的组合，只要所有组分相加后的质量为电解液质量的重量百分含量为 50%即可。103、进行陈化操作，以检测电池的性能。陈化在电池制作中是指将电池在不同环境下放置一段时间，以测试电池的性能， 如是否会冒烟、起火或爆炸等。104、封住所述注液口。封口是指将注液口完全封闭。本发明实施例提供的电池的制作方法，将电解液通过电池壳上的注液口注入到电池壳中进行开口化成；当电池的负极表面经所述的开口化成形成稳定的固体电解质界面膜后，加入阻燃添加剂；陈化后，封住所述注液口。与现有技术中的在配制电池的电解液时，将所需要的阻燃添加剂一起加入电解液，然后，所有电解液组分，包括阻燃添加剂，一起注入电池壳中，随后进行电池制作的其它步骤，包括陈化、封口、化成的方法相比，本发明实施例提供的电池的制作方法，可以阻止阻燃添加剂参与负极表面SEI膜的形成，使得形成的SEI 膜稳定，提高了电池的循环性能。可选地，在上述实施例中，步骤103可以省略。对于锂离子二次电池，无论是方形、圆柱形还是软包电池，也无论是卷绕式还是叠片式，采用本发明实施例所述的方法都能取得相同的效果。下面以方形卷绕式锂离子二次电池(型号为453450A)的制作和测试为例，对本发明实施例进行进一步的说明。
第一锂电池采用本发明实施例提供的方法制作，其中阻燃添加剂为磷酸三甲酯， 所述磷酸三甲酯相对于电解液质量的重量百分含量为10%。第二锂电池采用本发明实施例提供的方法制作，其中阻燃添加剂为磷酸三甲酯， 所述磷酸三甲酯相对于电解液质量的重量百分含量为30%。第三锂电池采用本发明实施例提供的方法制作，其中阻燃添加剂为磷酸三乙酯， 所述磷酸三乙酯相对于电解液质量的重量百分含量为20%。第四锂电池采用本发明实施例提供的方法制作，其中阻燃添加剂为亚磷酸三乙酯，所述亚磷酸三乙酯相对于电解液质量的重量百分含量为20%。第五锂电池采用本发明实施例提供的方法制作，其中阻燃添加剂为三氟乙基磷酸酯，所述三氟乙基磷酸酯相对于电解液质量的重量百分含量为20%。第六锂电池采用本发明实施例提供的方法制作，其中阻燃添加剂为六-三氟乙基三聚磷腈，所述六-三氟乙基三聚磷腈相对于电解液质量的重量百分含量为10%。第七锂电池采用本发明实施例提供的方法制作，其中阻燃添加剂为全氟代二乙醚，所述全氟代二乙醚相对于电解液质量的重量百分含量为30%第八锂电池采用常规方法制作的电池，没有添加任何阻燃添加剂。第九锂电池的制作方法是在配制电解液时，向电解液中加入10%重量含量的磷酸三甲酯作为阻燃添加剂，该阻燃添加剂随电解液一起一次性注入到电池中进行化成、封口。第十锂电池的制作方法是在配制电解液时，向电解液中加入20%重量含量的三氟乙基磷酸酯作为阻燃添加剂，该阻燃添加剂随电解液一起一次性注入到电池中进行化成、 封口。下面对上述采用三种制作方法制作的十种电池进行电池的安全性能、电池的容量、电池的倍率放电容量、电池的循环性能测试电池的安全性能测试用锂电池测试柜将上述九种满电态电池以IC恒流恒压充电2. 5小时，充电上限为 4. 2V，然后在把电池以IC过充到5V，记录电池是否出现冒烟、燃烧、起火、爆炸等现象；将电池置于外面带有保护装置的铁丝网上，下面用液化气火焰直接对电池进行加热，记录电池是否冒烟、燃烧、起火、爆炸等现象。测试结果见表1。表1 电池安全性能测试表
权利要求
1.一种电池的制作方法，其特征在于，包括将电解液通过电池壳上的注液口注入到电池壳中进行开口化成；当电池的负极表面经所述的开口化成形成稳定的固体电解质界面膜后，加入阻燃添加剂；封住所述注液口。
2.根据权利要求1所述的电池的制作方法，其特征在于，在所述当电池的负极表面形成稳定的固体电解质界面膜后，加入阻燃添加剂之后，在封住所述注液口之前，所述方法还包括进行陈化操作，以检测电池的性能。
3.根据权利要求1或2所述的电池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加剂为磷酸三甲酯，磷酸三乙酯，亚磷酸三乙酯，三氟乙基磷酸酯，六-三氟乙基三聚磷腈，全氟代二乙醚中的一种或任意两者或者多者的组合。
4.根据权利要求3所述的电池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加剂相对于电解液质量的重量百分含量为 50%。
5.根据权利要求4所述的电池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加剂相对于电解液质量的重量百分含量为10% 40%。
6.根据权利要求1或2所述的电池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加剂为磷酸三甲酯，所述磷酸三甲酯相对于电解液质量的重量百分含量为10% 30%。
7.根据权利要求1或2所述的电池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加剂为磷酸三乙酯，所述磷酸三乙酯相对于电解液质量的重量百分含量为20%。
8.根据权利要求1或2所述的电池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加剂为亚磷酸三乙酯，所述亚磷酸三乙酯相对于电解液质量的重量百分含量为20%。
9.根据权利要求1或2所述的电池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加剂为三氟乙基磷酸酯，所述三氟乙基磷酸酯相对于电解液质量的重量百分含量为20%。
10.根据权利要求1或2所述的电池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加剂为六-三氟乙基三聚磷腈时，所述六-三氟乙基三聚磷腈相对于电解液质量的重量百分含量为 10%。
11.根据权利要求1或2所述的电池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加剂为全氟代二乙醚，所述全氟代二乙醚相对于电解液质量的重量百分含量为30%。
全文摘要
本发明公开了一种电池的制作方法，包括将电解液通过电池壳上的注液口注入到电池壳中进行开口化成，当电池的负极表面经所述的开口化成形成稳定的固体电解质界面膜后，加入阻燃添加剂，封住所述注液口。本发明技术方案由于先加入电解液，使电解液与电池的负极表面形成稳定的SEI膜后，再加入阻燃添加剂，可以阻止阻燃添加剂参与负极表面SEI膜的形成，使得形成的SEI膜稳定，提高了电池的循环性能。
文档编号H01M10/058GK102420340SQ201110329768
公开日2012年4月18日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者秦真 申请人:华为技术有限公司