接剂及去离子水搅拌均 匀得到浆料，之后涂敷在多孔的铜集流体上，冷压、分条、焊接、贴胶后干燥待用。选择多孔 锂带为富锂源，孔形状为圆形，孔直径为〇? 4cm，孔间距为lcm，使用0? 05MPa面压将多孔锂 带复合在阴极片涂敷层单侧得到锂阴极复合电极，再与阳极片、隔离膜卷绕成裸电芯；之后 选择铝塑膜为外封装材料进行封装、注液、静置。
[0073] SEI膜生成：将上述浸润充分的电芯，于70°C下化成，施加压力为0. 05MPa，充电电 流为0. 2C，充电SOC为90%，使得阳极表面形成SEI膜。
[0074] 嵌锂：对上述形成SEI膜的电芯，施加0. 8MPa的面压，再放置于60°C环境中静置 8h，使得锂带与阴极片之间形成紧密的电子通道，此时在锂带与阴极之间的电势差作用下， 金属锂将自动嵌入阴极片中对阴极进行补锂。
[0075]其余与实施例2相同，不再赘述。
[0076] 实施例8,与实施例2不同的是，本实施例包括如下步骤：
[0077] 待富锂电极的制备：选择硫碳复合物为阴极活性物质与导电剂、粘接剂及氮甲基 吡洛烷酮搅拌均匀得到浆料，之后涂敷在铝流体上，冷压、分条、焊接、贴胶得到阴极片备 用。
[0078] 待化成电芯制备：选择石墨为阳极活性物质，与导电剂、粘接剂及去离子水搅拌均 匀得到浆料，之后涂敷在多孔的铜集流体上，冷压、分条、焊接、贴胶后干燥待用。选择金属 锂粉为富锂源，锂粉粒径为50um;使用0. 05MPa面压将锂粉复合在阴极片涂敷层单侧得到 锂阳极复合电极，再与阳极片、隔离膜叠片成裸电芯；之后选择铝塑膜为外封装材料进行封 装、注液、静置。
[0079] SEI膜生成：将上述浸润充分的电芯，于70°C下化成，施加压力为0. 05MPa，充电电 流为0. 2C，充电SOC为90%，使得阳极表面形成SEI膜。
[0080] 嵌锂：对上述形成SEI膜的电芯，施加0. 8MPa的面压，再放置于60°C环境中静置 8h，使得锂颗粒与阴极片之间形成紧密的电子通道，此时在锂粉与阴极之间的电势差作用 下，金属锂将自动嵌入阴极片中对阴极进行补锂。
[0081] 其余与实施例2相同，不再赘述。
[0082] 表征及测试：
[0083] 容量测试：对比较例1~3与实施例1~实施例7中的电芯，各取100只，在35°C 环境中按如下流程对电芯进行容量测试：静置3min;0. 5C恒流充电至4. 2V，恒压充电至 〇. 05C;静置3min;0. 5C恒流放电至3. 0V得到首次放电容量D0 ;静置3min之后完成容量测 试，之后计算各组中100只电芯的容量的平均值，并计算容量的Sigma;所得结果见表1。
[0084] 取100只实施例8中电芯，在35°C环境中按如下流程对电芯进行容量测试：静置 3min;0. 5C恒流充电至2. 8V，恒压充电至0. 05C;静置3min;0. 5C恒流放电至1. 5V得到首 次放电容量D0 ;静置3min之后完成容量测试，之后计算各组中100只电芯的容量的平均 值，并计算容量的Sigma;所得结果见表1。
[0085] 循环测试：对比较例1~3与实施例1~实施例7中的电芯，各取5只，于35°C 环境中进行循环测试，流程为：静置3min ;0. 5C恒流充电至4. 2V，恒压充电至0. 05C ;静置 3min ;0. 5C恒流放电至3. 0V得到首次放电容量，之后计算每组5只电芯的平均容量为D。； 静置3min之后，之后循环上述流程500周测得电芯容量，之后计算每组5只电芯的平均容 量为D499，则电芯容量保持率n=D499/D，100%，所得结果见表1。
[0086] 取5只实施例8中电芯，，于35°C环境中进行循环测试，流程为：静置3min ;0. 5C 恒流充电至2. 8V，恒压充电至0. 05C ;静置3min ;0. 5C恒流放电至1. 5V得到首次放电容量， 之后计算每组5只电芯的平均容量为％;静置3min之后，之后循环上述流程500周测得电 芯容量，之后计算每组5只电芯的平均容量为D499，则电芯容量保持率n =D499/D，100%， 所得结果见表1。
[0087] 根据表1，对比比较例1~3与实施例1~6可得，采用本发明的方法制备锂离子 电池时，得到的电芯具有更高的容量，且容量分布更为集中；另外，本发明制备的电芯的循 环性能更好。由实施例7、8可得，该方法还实用与石墨/磷酸铁锂体系以及锂硫电池体系， 说明该方法具有普适性。
[0088] 表1，比较例与实施例的方法制备的锂离子电池的电性能表
【主权项】
1. 一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，待富锂电极的制备：将含有阴极活性物质的浆料涂敷在阴极集流体上，冷压烘 干后得到含有阴极涂层的待富锂阴极； 步骤2,待化成电芯的制备：将富锂物质附着于步骤1所得的待富锂阴极的表面，以在 待富锂阴极的表面形成一层富锂物质层，所述富锂物质层为由富锂物质组成的多孔结构 层，附着时所使用的压力为〇~〇. 5MPa;之后将富锂阴极与烘干后的阳极片、隔离膜组装成 裸电芯，入壳/袋后注液，静置； 或者为：步骤2,待化成电芯的制备：将步骤1所得的待富锂阴极，与烘干后的阳极片、 隔离膜组装成裸电芯，在裸电芯组装过程中，在隔离膜与待富锂阴极之间布置富锂物质层 之后将裸电芯入壳/袋后注入电解液，静置； 步骤3,SEI膜的生成：对步骤2得到的经电解液充分浸润的电芯进行化成，化成温度为 10°C~90°C，充电电流为0.OlC~5C，化成时对电芯施加的压力为0~0. 5MPa，充电SOC为 3%~90% ; 步骤4,嵌锂：对步骤3得到的电芯施加0. 4MPa~5.OMPa的面压，使得富锂物质层与已 经脱嵌了部分锂离子的阴极表面充分接触，以形成电子通道，由于富锂物质层与阴极之间 存在电势差，富锂物质层中的锂将自发的向阴极活性物质层中嵌入，最终实现补锂效果； 步骤5,成品电芯的制作：将步骤4制得的电芯进行整形、除气制得成品电芯。
2. -种权利要求1中所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤2中所述阳极片 由含有阳极活性物质的阳极涂层和阳极集流体组成；所述阴极涂层或/和阳极涂层为缺锂 层，缺锂量为0. 1 %~100%;所述阴极活性物质包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、 锂铁氧化物、锂钒氧化物、硫或硫化物/硫复合物阴极材料、三元或多元复合化合物和聚阴 离子阴极材料中的至少一种；所述阳极活性物质包括碳材料、含碳化合物和非碳材料中的 至少一种。
3. -种权利要求1中所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的富锂 物质为能够为阴极补锂提供锂源的物质，包括锂粉、锂粉浆料、锂带、打孔锂带和富锂有机 物中的至少一种。
4. 一种权利要求1中所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的由富 锂物质组成的多孔结构层的等效孔直径为不超过4cm;两孔之间的连续富锂层宽度不超过 4cm〇
5. -种权利要求4中所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的由富 锂物质组成的多孔结构层的等效孔直径为不超过2cm;两孔之间的连续富锂层宽度不超过 2cm〇
6. -种权利要求1中所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤2中所述附着时 所使用的压力为〇~〇?IMPa。
7. -种权利要求1中所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤1中所述附着方 式为在待富锂阴极的单面附着或在待富锂阴极的双面附着。
8. -种权利要求1中所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤2中，裸电芯入 壳为入铝壳或入钢壳，裸电芯入袋为入铝塑膜袋或入无锈钢膜袋；所述注液方式为常压注 液或者真空注液；所述静置的温度为l〇°C~100°C，静置的持续时间为Imin~72h。
9. 一种权利要求1中所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤3中所述的化成 温度为35°C~85°C，充电电流为0.OlC~1C，化成时对电芯施加的压力为O~0.IMPa，充 电SOC为3%~60%。
10. -种权利要求1中所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤4中所述的对 电芯施加面压为0. 5MPa~2.OMPa，温度为20°C~100°C，时间为IOmin~48h。
【专利摘要】本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池的制备方法：包括电极制备、富锂层布置、注液化成(形成SEI膜)、富锂层嵌锂、成品电芯制备等步骤。使用该方法制备锂离子电池，在富锂时，将富锂物质层轻轻(复合压力不大于0.5MPa)复合于阴极表面，避免了富锂物质与阳极片之间直接接触，防止了阳极表面形成结构性能一致性较差的SEI膜；同时富锂物质层与阴极之间也只能形成微弱的电子传输通道，减少/避免了富锂物质直接嵌入阴极活性物质颗粒内部导致阴极活性物质结构坍塌，因此制备出来的电芯具有更加优异的电化学性能。
【IPC分类】H01M10-058
【公开号】CN104733784
【申请号】CN201510152683
【发明人】杨玉洁
【申请人】广东烛光新能源科技有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月1日