[发明专利]一种含硅基负极片的电芯制备方法

说明书

本发明涉及本发明涉及一种电池的制备方法，尤其涉及一种含硅基负极片的电芯制备方法。它依次包括电芯形成、注电解液，其特征在于：它还依次包括将注电解液后的电芯放到压力化成柜上进行预化和化成处理步骤，所述的预化阶段电流是0.005C～0.2C，压力设置在0.1～1.0Mpa，电压设置在3.4V～3.95V；所述的化成阶段电流设置在0.1C～1.0C，压力设置在0.1～1.0Mpa,温度在25～60℃，充电电压在4.2V～4.4V，放电电压在3.2V～2.5V。该电芯解决电芯表面褶皱的问题，减少电芯厚度膨胀，提升电芯循环性能。

技术领域

本发明涉及一种电池的制备方法，尤其涉及一种含硅基负极片的电芯制备方法。

背景技术

随着电子产品及电动车对能量密度要求的提高，能量密度接近极限的石墨阳极体系的锂离子电池逐渐不能满足要求，具有高容量的硅基材料作为石墨材料的有力替代者成为目前研究的一个热点。但硅基材料在脱锂前后会产生巨大的体积变化，导致电芯首次充电时，集流体上产生褶皱引起卷绕及叠片电芯的严重鼓胀。虽然软包电芯经抽气封口后，表面变薄，变平，但底部依旧有明显褶皱，另外极片褶皱导致电芯的厚度增加，电芯重量增加，循环性能下降。为了缓解硅负极的体积膨胀造成的影响，目前通常的做法是在石墨中加入5％～30％的硅负极材料。但这样导致负极克容量提升有限，电芯的比容量及比能量仍不能满足对能力密度的要求。另一方面，石墨中加入5％～30％的硅时，电芯的倍率性能及循环性能不如纯硅负极。

发明内容

针对上述技术问题，本发明解决的技术问题是电芯表面褶皱的问题。为解决该技术问题，本发明提供一种含硅基负极片的电芯制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种含硅基负极片的电芯制备方法，依次包括电芯形成、注电解液，其特征在于：它还依次包括将注电解液后的电芯放到压力化成柜上进行预化和化成处理步骤，所述的预化阶段电流是0.005C～0.2C，压力设置在0.1～1.0Mpa，电压设置在3.4V～3.95V；所述的化成阶段电流设置在0.1C～1.0C，压力设置在0.1～1.0Mpa,温度在25～60℃，充电电压在4.2V～4.4V，放电电压在3.2V～2.5V。

进一步：在上述含硅基负极片的电芯制备方法中，所述的预化阶段压力就0.2～0.8Mpa，温度在25～60℃。所述的化成阶段压力是0.2～0.8Mpa，温度25～45℃。

所述的电芯形成包括硅负极片的制备、正负极片的冲切片以及冲切后的正极片，负极片、隔膜叠片卷绕和干燥。所述的干燥温度为85℃～150℃，时间为24～36h，注液前水分控制在200ppm以下。

所述的硅负极片的制备过程为，

所述的硅负极片的制备过程为，

A、水性负极浆料制备：将5～20wt％聚丙烯酸PAA溶解到水中，然后依次加入4～10wt％导电碳黑Super P Li及70～90wt％硅基纳米颗粒，混合均匀后，得到负极浆料，浆料粘度控制在1000～3000mpa.s；B、将硅负极浆料均匀的涂布在8μ铜箔上，涂布温度控制在60～90℃。所述的步骤A中的硅基纳米颗粒是指各氧化硅，硅单质，硅碳混合颗粒中的至少一种。

或者：所述的硅负极片的制备过程为，

A、油性负极浆料制备：将5～20wt％聚丙烯酸、聚酰亚胺等其中一种粘结剂溶解到氮甲基吡咯烷酮NMP中，然后依次加入4～10wt％导电碳黑及70～90wt％硅基纳米颗粒，混合均匀后，得到负极浆料，浆料粘度控制在2000～5000mpa.s；B、将硅负极浆料均匀的涂布在8μ铜箔上，涂布温度控制在60～90℃。所述的步骤A中的硅基纳米颗粒是指各氧化硅，硅单质，硅碳混合颗粒中的至少一种。