一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法与流程

本发明涉及锂离子电池的生产领域，具体涉及一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法。

背景技术：

锂离子电池由于其大的比能量、高的工作电压、长的循环寿命、无记忆效应及绿色安全等优点，现已广泛的应用于便携计算机、便携音乐播放器、移动电话等数码和通讯产品中。近年来在电动车、航天卫星、武器装备、电动工具以及各种储能装置领域的应用也显示出良好的前景。

目前18650型号作为已商品化的、主流的锂离子电芯的一种，其外壳为内外镀镍的钢壳，当电芯激活预充后，钢壳底部常有发黑的现象，影响电芯的循环寿命及一致性。

因此，现有技术有待改进和提高。

技术实现要素：

本发明提供一种锂离子电池和避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，可避免锂离子电池在生产过程中出现钢壳底部发黑。

本发明提供一种避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，包括如下步骤：

电芯制备步骤，制作电芯；

第一次预充步骤，以大于水的分解电位的电位进行预充电，从而使得在水与lipf6反应前分解掉电芯内部痕量的水分。

所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述第一次预充步骤具体包括：充电倍率为0.1c～5c，对所述电芯充电10s～14min。将第一次预充设置在0.1c～5c，且充电时间为10s～14min，更有利于在水与lipf6反应前分解掉电芯内部痕量的水分。

所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述第一次预充步骤之前，还包括：清洗步骤，对制作好的电芯进行清洗，其中，清洗步骤与第一次预充步骤之间的转序时间为0h～12h。将转序时间控制在12h内，避免因为时间久水与lipf6反应生成足量的hf。

所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述第一次预充步骤之后，还包括：陈化步骤，将所述电芯在0℃～60℃的环境中放置8h～50h。使电解液充分浸润极片。

所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述陈化步骤之后，还包括：第二次预充步骤，对电芯进行预充电以激活电芯中的活性材料。进行第二次预充以激活电芯活性材料，同时形成电芯负极sie。

所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述陈化步骤具体包括：将所述电芯在15℃～25℃的环境中放置24h～48h。室温易实现，且对电芯极片的润湿较好。

所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述第一次预充步骤具体包括：充电倍率为1c～2c，对所述电芯充电18s～60s。此条件下的第一次预充，可快速的分解掉水分，且对电芯的首效充放电效率、容量以及其他的性能无影响。

所述的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，其中，所述第二次预充步骤具体包括：采用0.2c的充电倍率将所述电芯充至4200mv。

本发明还提供一种避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，包括如下步骤：

以镍钴锰酸锂作为正极涂层的正极活性物质，石墨作为负极涂层的负极活性物质制作电芯；

对所述电芯的封口进行清洗；

对所述电芯进行第一次预充，以1c的充电倍率对所述电芯充电36s，或者以0.1c的充电倍率对所述电芯充电14min；

将第一次预充电后的电芯在25℃的环境中放置40h。

一种锂离子电池，由如上所述的方法制得。

本发明的有益效果：通过将第一次预充的电位设置为超过水的分解电位，使得在水与lipf6反应前分解掉电芯内部痕量的水分，避免锂离子电池在生产过程中出现钢壳底部发黑。

附图说明

图1为本发明提供的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法一实施例的流程图；

图2为本发明提供的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法中，第一实施例制作的锂离子电池钢壳底部的效果示意图；

图3为本发明提供的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法中，第二实施例制作的锂离子电池钢壳底部的效果示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明提供一种避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，所述锂离子电池优选为18650锂离子电池。如图1所示，所述方法包括如下步骤：

s10、电芯制备步骤：制作电芯。

s20、清洗步骤：对制作好的电芯的封口进行清洗。清洗步骤与第一次预充步骤之间的转序时间为0h～12h，换而言之，清洗完成到第一次预充前，电芯存放的时间为0小时到12小时。将转序时间控制在12h内，避免因为时间久水与lipf6反应生成足量的hf。优选的，转序时间0h～8h，更好的控制hf生产的量，从而为后续工序提供有利条件。

s30、第一次预充步骤：以大于水的分解电位的电位进行预充电，从而使得在水与lipf6反应前分解掉电芯内部痕量的水分。具体的，所述步骤s30为：充电倍率为0.1c～5c，对所述电芯充电10s～14min，换而言之，第一次预充工艺采用0.1c～5c的充电倍率对电芯充电10秒～14分钟。将第一次预充的充电倍率设置在0.1c～5c，且充电时间为10s～14min，使得在水与lipf6反应前分解掉电芯内部痕量的水分。

进一步的，第一次预充的充电倍率为1c～2c，对所述电芯充电18s～60s(微电预充)。此条件下的第一次预充，可快速的分解掉水分，且对电芯的首效充放电效率、容量以及其他的性能无影响。

s40、陈化步骤：将所述电芯在0℃～60℃的环境中放置8h～50h，使电解液充分浸润极片。进一步的，陈化步骤具体为：将所述电芯在15℃～25℃的环境中放置24h～48h。该室温易实现，且对电芯极片的润湿较好。

s50、第二次预充步骤：对电芯进行预充电以激活电芯中的活性材料，同时形成电芯负极sie。具体的，可采用0.2c将所述电芯充至4200mv。

本发明生产锂离子电池的工序中，第一次预充的电位超过水的分解电位，使得在水与lipf6反应前分解掉电芯内部痕量的水分，降低水分与电解质lipf6反应生成hf的量，从而抑制了强氧化性酸hf与钢壳镍镀层反应生成黑色物质nio；避免锂离子电池在生产过程中出现钢壳底部发黑。

进一步的，所述电芯制备步骤s10，具体包括：

正极极片制作步骤：按质量比将80％的正极活性物质、10％的导电剂、10％的pvdf(聚偏氟乙烯)加入搅拌器中，加入n-甲基吡咯烷酮抽真空搅拌，制成正极浆料，将正极浆料涂在正极用铝箔的两面，经烘烤、辊压、裁切制成正极极片。所述正极活性物质可以是锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂和磷酸铁锂中的一种或多种。制成正极极片由铝箔以及涂覆在铝箔两面的正极涂层(正极浆料)组成。

负极极片制作步骤：按质量比将85％的石墨、5％的导电剂、5％的羧甲基纤维素钠、5％的丁苯橡胶加入搅拌器中，加入水抽真空搅拌，制成负极浆料，将负极浆料涂在负极用铝箔的两面，经烘烤、辊压、裁切制成负极极片。制成负极极片由铝箔以及涂覆在铝箔两面的负极涂层(负极浆料)组成。

将制成的正极极片和负极极片经过卷绕、滚槽、注液、封口工艺，制备成电芯。

第一实施例：

本发明提供一种避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，包括如下步骤：

按质量比将80％的镍钴锰酸锂、10％的导电剂、10％的pvdf(聚偏氟乙烯)加入搅拌器中，加入n-甲基吡咯烷酮抽真空搅拌，制成正极浆料，将正极浆料涂在正极用铝箔的两面，经烘烤、辊压、裁切制成正极极片。

按质量比将85％的石墨(例如天然石墨)、5％的导电剂、5％的羧甲基纤维素钠、5％的丁苯橡胶加入搅拌器中，加入水抽真空搅拌，制成负极浆料，将负极浆料涂在负极用铝箔的两面，经烘烤、辊压、裁切制成负极极片。

将制成的正极极片和负极极片经过卷绕、滚槽、注液、封口工艺，制备成电芯。

对所述电芯的封口进行清洗；转序时间为0h～8h。

对所述电芯进行第一次预充，以1c的充电倍率对所述电芯充电36s。

将第一次预充电后的电芯在25℃的环境中放置40h。

对电芯进行预充电以激活电芯中的活性材料，同时形成电芯负极sie。

效果验证：拆解电芯，查看底部发黑情况，其底部如图2所示，可见，采用本发明提供的方法，并无钢壳底部发黑的现象。

第二实施例：

按质量比将80％的镍钴锰酸锂、10％的导电剂、10％的pvdf(聚偏氟乙烯)加入搅拌器中，加入n-甲基吡咯烷酮抽真空搅拌，制成正极浆料，将正极浆料涂在正极用铝箔的两面，经烘烤、辊压、裁切制成正极极片。

按质量比将85％的石墨(例如天然石墨)、5％的导电剂、5％的羧甲基纤维素钠、5％的丁苯橡胶加入搅拌器中，加入水抽真空搅拌，制成负极浆料，将负极浆料涂在负极用铝箔的两面，经烘烤、辊压、裁切制成负极极片。

将制成的正极极片和负极极片经过卷绕、滚槽、注液、封口工艺，制备成电芯。

对所述电芯的封口进行清洗；转序时间为0h～8h。

对所述电芯进行第一次预充，以0.1c的充电倍率对所述电芯充电14min。

将第一次预充电后的电芯在25℃的环境中放置40h。

对电芯进行预充电以激活电芯中的活性材料，同时形成电芯负极sie。

效果验证：拆解电芯，查看底部发黑情况，其底部如图3所示，可见，采用本发明提供的方法，并无钢壳底部发黑的现象。

基于上述实施例提供的避免锂离子电池钢壳底部发黑的方法，本发明还提供一种锂离子电池，具体为18650锂离子电池，其采用如上所述的方法制得，不会出现钢壳底部发黑的现象。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。