[发明专利]一种扣式锂电池的制备方法

说明书

本发明公开一种扣式锂电池的制备方法，通过采用本发明制得扣式锂电池，尤其是在制作电池负极时，采用简单的控制氮气气氛保护炉的炉压，使沥青挥发出的烟在硅碳负极表面形成一个气固两相的界面，最里层是沥青的固相包覆，外层则是沥青挥发出的烟气组分的气相包覆，采用气相包覆作为固相包覆的补充二次包覆的方法，得到的外层碳包覆层均匀且致密，降低了材料比表面积，隔绝了硅与电解液的直接接触，提高了电池循环性能。同时沥青的用量可以进一步降低，使用不到5％的沥青用量，残碳率进一步降低，所以，通过此方法制备出的硅碳负极材料具有高的压实密度、优良的循环性能。

技术领域

本发明涉及锂电池领域技术，尤其是指一种扣式锂电池的制备方法。

背景技术

从外形上来分，锂电池包括扣式锂电池和柱状锂电池。扣式锂电池电池容量小，使用寿命短，多用在计算器、电子玩具、打火机上等等，其生产是通过在传送带上排队的一道道工序完成的，生产工艺相对简单且相对成熟，生产效率较高。

锂离子电池性能的改善主要取决于嵌脱锂电极材料的性能。目前，扣式锂离子电池广泛采用中间相碳微球和改性石墨作为负极材料，但存在理论储锂容量较低(石墨为372mAh/g)，易发生有机溶剂共嵌入等缺点，因此高容量锂离子电池负极材料的研究与应用已成为提高电池性能的关键。在已知的储锂材料中，硅具有最高的理论容量(不包括嵌入锂的质量时，约为4200mAh/g)和较为适中的嵌脱锂电位(约0.1-0.5V v s.Li/Li+)，非常适用于作锂离子电池的负极材料。但是硅基材料在高程度嵌脱锂条件下，存在严重的体积效应，容易导致材料的结构崩塌和电极材料的剥落而使电极材料失去电接触，从而造成电极循环性能急剧下降。

因此，有必要对目前的扣式锂电池进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种扣式锂电池的制备方法，其具有容量高的特点，并可实现快速充放电，并可有效解决漏液现象。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种扣式锂电池的制备方法，包括有以下步骤：

(1)制作负极盖，该负极盖包括有依次一体成型连接的盖帽、主筒体、加长筒体以及反向筒体，盖帽、主筒体和加长筒体围构形成一开口朝上的容置腔，反向筒体于加长筒体的顶部反向折弯形成，且反向筒体与加长筒体之间夹设有隔热涂层；

(2)将负极盖置于注塑模具中形成出绝缘件，该绝缘件覆盖住容置腔的内周侧壁，主筒体的上端、加长筒体和反向筒体均嵌入绝缘件中；

(3)制作负极材料：包括有以下步骤：

(3.1)混料：

将石墨前驱体、粘结剂、纳米硅按照一定比例加入机械融合机中处理25-30min，得到硅碳负极材料前驱体；

(3.2)两相包覆碳化：

将步骤(3.1)得到的硅碳负极材料前驱体置于氮气气氛保护炉中进行碳化，以30～35℃/min的升温速率升至500～900℃并保温2-3小时，过程中持续通入氮气，并且炉压控制在160-200Pa，碳化完成后，粉碎筛分得到锂离子电池用高压实硅碳负极材料；

(4)将步骤(3)得到的负极材料压入容置腔中，使负极材料与盖帽的内壁贴合；

(5)往容置腔注入熔融塑胶以制作成型出隔膜，隔膜叠合在负极材料上，隔膜的周侧面与绝缘件的内周侧壁密封连接；

(6)取正极材料并将正极材料压入容置腔中，使得正极材料叠合在隔膜上；

(7)往容置腔内注入电解液；

(8)制作正极壳，并将正极壳与绝缘件扣合，使得正极壳盖住容置腔的开口并与正极材料贴合；