專利名稱：一種電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池制作領(lǐng)域，具體涉及電池的制作方法。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前便攜式電子設(shè)備市場的強力需求、新材料新技術(shù)的突破與應(yīng)用以及國家新能源政策的引導(dǎo)等因素的作用下，鋰離子電池由于具有高比能量、高電壓、體積小、重量輕等優(yōu)點而獲得了飛速的發(fā)展。然而，目前鋰離子電池的電解液是由易燃的有機溶劑和鋰鹽組成，且由于電池在使用時會放出大量的熱量，使這些有機溶劑及其蒸汽容易著火引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸，直接導(dǎo)致鋰離子電池的安全問題，影響了鋰離子電池的廣泛應(yīng)用。另外，電池的頻繁濫用，如過充、 短路、受熱、受猛烈撞擊等可能發(fā)生放熱反應(yīng)，當(dāng)電池溫度高于一定值時也可能起火甚至爆炸，而這種起火主要是由電解液弓丨起的。目前，提高鋰離子電池安全性最常用的方法是向電解液中添加阻燃添加劑，阻燃添加劑的加入可以使易燃有機電解液變成難燃或不可燃的電解液，降低電池放熱值和自熱率，同時也增加電解液自身的穩(wěn)定性，避免電池在過熱條件下的燃燒或爆炸。目前研究較多的有磷酸酯、亞磷酸酯、商代羧酸酯、磷腈類化合物和商代醚等，但這些阻燃添加劑一般來說都或多或少對電池的性能，尤其是循環(huán)性能有影響。這主要是由于這些阻燃添加劑會參與負(fù)極表面SEI膜的形成，使得形成的SEI膜不穩(wěn)定，繼而造成電池的容量、倍率性能等下降，而且，在電池后續(xù)的循環(huán)過程中，電解液組分能持續(xù)被還原，從而造成電池循環(huán)性能等的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種電池的制作方法，所述電池的制作方法可以阻止阻燃添加劑參與負(fù)極表面SEI膜的形成，使得形成的SEI膜穩(wěn)定，提高了電池的循環(huán)性能。一種電池的制作方法，包括將電解液通過電池殼上的注液口注入到電池殼中進行開口化成；當(dāng)電池的負(fù)極表面經(jīng)所述的開口化成形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜后，加入阻燃添加劑；封住所述注液口。優(yōu)選地，在所述當(dāng)電池的負(fù)極表面形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜后，加入阻燃添加劑之后，在封住所述注液口之前，所述方法還包括進行陳化操作，以檢測電池的性能。優(yōu)選地，所述阻燃添加劑為磷酸三甲酯，磷酸三乙酯，亞磷酸三乙酯，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種或任意兩者或者多者的組合。優(yōu)選地，所述阻燃添加劑相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為 50%。優(yōu)選地，所述阻燃添加劑相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為10% 40%。優(yōu)選地，所述阻燃添加劑為磷酸三甲酯，所述磷酸三甲酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為10% 30%。優(yōu)選地，所述阻燃添加劑為磷酸三乙酯，所述磷酸三乙酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為20%。優(yōu)選地，所述阻燃添加劑為亞磷酸三乙酯，所述亞磷酸三乙酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為20%。優(yōu)選地，所述阻燃添加劑為三氟乙基磷酸酯，所述三氟乙基磷酸酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為20%。優(yōu)選地，所述阻燃添加劑為六-三氟乙基三聚磷腈時，所述六-三氟乙基三聚磷腈相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為10%。優(yōu)選地，所述阻燃添加劑為全氟代二乙醚，所述全氟代二乙醚相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為30%。本發(fā)明實施例提供的電池的制作方法，將電解液通過電池殼上的注液口注入到電池殼中進行開口化成，當(dāng)電池的負(fù)極表面經(jīng)所述的開口化成形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜后，加入阻燃添加劑，封住所述注液口。與現(xiàn)有技術(shù)中的在配制電池的電解液時，將所需要的阻燃添加劑一起加入電解液，然后，所有電解液組分，包括阻燃添加劑，一起注入電池殼中，隨后進行電池制作的其它步驟，包括陳化、封口、化成的方法相比，本發(fā)明實施例提供的電池的制作方法，可以阻止阻燃添加劑參與負(fù)極表面SEI膜的形成，使得形成的SEI膜穩(wěn)定，提高了電池的循環(huán)性能。說明書附1是本發(fā)明實施例中電池制作方法流程示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供一種電池的制作方法，所述電池的制作方法可以阻止阻燃添加劑參與負(fù)極表面SEI膜的形成，使得形成的SEI膜穩(wěn)定，提高了電池的循環(huán)性能。以下進行詳細(xì)說明。參閱

圖1，本發(fā)明提供的一種電池的制作方法包括101、將電解液通過電池殼上的注液口注入到電池殼中進行開口化成。化成在電池制作領(lǐng)域是指負(fù)極形成固體電解質(zhì)界面膜(SEI，solide electrolyte interface)的過程，開口是指注液口沒有被封住。鋰離子電池中的電極材料與電解液在固液相界面上發(fā)生反應(yīng)，形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層，這種鈍化層是一種界面層，具有固體電解質(zhì)的特征，該鈍化層是電子絕緣體鋰離子的優(yōu)良導(dǎo)體，鋰離子可以經(jīng)過該鈍化層自由地嵌入和脫出，因此這層鈍化層被稱為固體電解質(zhì)界面膜，正極表面也有SEI膜形成，只是正極表面的SEI膜對電池的影響要遠遠小于負(fù)極表面的SEI膜。本發(fā)明中提到的電解液不包含阻燃添加劑，在制作電池時，先將電解液通過注液口注入到電池殼中，所述電解液與電池負(fù)極表面形成SEI膜。102、當(dāng)電池的負(fù)極表面經(jīng)所述的開口化成形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜后，加入阻燃添加劑。所述電解液與電池負(fù)極表面形成穩(wěn)定的SEI膜后，加入阻燃添加劑，這樣阻燃添加劑就不會參與SEI膜的形成。所述阻燃添加劑為磷酸三甲酯，磷酸三乙酯，亞磷酸三乙酯，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種或任意兩者或者多者的組合。所述阻燃添加劑為磷酸三甲酯，磷酸三乙酯，亞磷酸三乙酯，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組合時，所述阻燃添加劑相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為 50%，優(yōu)選所述阻燃添加劑相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為10% 40%。當(dāng)所述阻燃添加劑為磷酸三甲酯時，所述磷酸三甲酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為10% 30%。當(dāng)所述阻燃添加劑為磷酸三乙酯時，所述磷酸三乙酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為20%。當(dāng)所述阻燃添加劑為亞磷酸三乙酯時，所述亞磷酸三乙酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為20%。當(dāng)所述阻燃添加劑為三氟乙基磷酸酯時，所述三氟乙基磷酸酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為20%。當(dāng)所述阻燃添加劑為六-三氟乙基三聚磷腈時，所述六-三氟乙基三聚磷腈相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為10%。當(dāng)所述阻燃添加劑為全氟代二乙醚時，所述全氟代二乙醚相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為30%。上述只是以阻燃添加劑為單一組分時，對每種組分相對于電解液的具體百分含量做了介紹，實際上，阻燃添加劑可以是磷酸三甲酯和磷酸三乙酯的組合，兩種組分的百分含量相對于電解液質(zhì)量的百分含量為10% 40%。當(dāng)然也可以是其他組分的組合，只要所有組分相加后的質(zhì)量為電解液質(zhì)量的重量百分含量為 50%即可。103、進行陳化操作，以檢測電池的性能。陳化在電池制作中是指將電池在不同環(huán)境下放置一段時間，以測試電池的性能， 如是否會冒煙、起火或爆炸等。104、封住所述注液口。封口是指將注液口完全封閉。本發(fā)明實施例提供的電池的制作方法，將電解液通過電池殼上的注液口注入到電池殼中進行開口化成；當(dāng)電池的負(fù)極表面經(jīng)所述的開口化成形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜后，加入阻燃添加劑；陳化后，封住所述注液口。與現(xiàn)有技術(shù)中的在配制電池的電解液時，將所需要的阻燃添加劑一起加入電解液，然后，所有電解液組分，包括阻燃添加劑，一起注入電池殼中，隨后進行電池制作的其它步驟，包括陳化、封口、化成的方法相比，本發(fā)明實施例提供的電池的制作方法，可以阻止阻燃添加劑參與負(fù)極表面SEI膜的形成，使得形成的SEI 膜穩(wěn)定，提高了電池的循環(huán)性能?？蛇x地，在上述實施例中，步驟103可以省略。對于鋰離子二次電池，無論是方形、圓柱形還是軟包電池，也無論是卷繞式還是疊片式，采用本發(fā)明實施例所述的方法都能取得相同的效果。下面以方形卷繞式鋰離子二次電池(型號為453450A)的制作和測試為例，對本發(fā)明實施例進行進一步的說明。
第一鋰電池采用本發(fā)明實施例提供的方法制作，其中阻燃添加劑為磷酸三甲酯， 所述磷酸三甲酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為10%。第二鋰電池采用本發(fā)明實施例提供的方法制作，其中阻燃添加劑為磷酸三甲酯， 所述磷酸三甲酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為30%。第三鋰電池采用本發(fā)明實施例提供的方法制作，其中阻燃添加劑為磷酸三乙酯， 所述磷酸三乙酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為20%。第四鋰電池采用本發(fā)明實施例提供的方法制作，其中阻燃添加劑為亞磷酸三乙酯，所述亞磷酸三乙酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為20%。第五鋰電池采用本發(fā)明實施例提供的方法制作，其中阻燃添加劑為三氟乙基磷酸酯，所述三氟乙基磷酸酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為20%。第六鋰電池采用本發(fā)明實施例提供的方法制作，其中阻燃添加劑為六-三氟乙基三聚磷腈，所述六-三氟乙基三聚磷腈相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為10%。第七鋰電池采用本發(fā)明實施例提供的方法制作，其中阻燃添加劑為全氟代二乙醚，所述全氟代二乙醚相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為30%第八鋰電池采用常規(guī)方法制作的電池，沒有添加任何阻燃添加劑。第九鋰電池的制作方法是在配制電解液時，向電解液中加入10%重量含量的磷酸三甲酯作為阻燃添加劑，該阻燃添加劑隨電解液一起一次性注入到電池中進行化成、封口。第十鋰電池的制作方法是在配制電解液時，向電解液中加入20%重量含量的三氟乙基磷酸酯作為阻燃添加劑，該阻燃添加劑隨電解液一起一次性注入到電池中進行化成、 封口。下面對上述采用三種制作方法制作的十種電池進行電池的安全性能、電池的容量、電池的倍率放電容量、電池的循環(huán)性能測試電池的安全性能測試用鋰電池測試柜將上述九種滿電態(tài)電池以IC恒流恒壓充電2. 5小時，充電上限為 4. 2V，然后在把電池以IC過充到5V，記錄電池是否出現(xiàn)冒煙、燃燒、起火、爆炸等現(xiàn)象；將電池置于外面帶有保護裝置的鐵絲網(wǎng)上，下面用液化氣火焰直接對電池進行加熱，記錄電池是否冒煙、燃燒、起火、爆炸等現(xiàn)象。測試結(jié)果見表1。表1 電池安全性能測試表
權(quán)利要求
1.一種電池的制作方法，其特征在于，包括將電解液通過電池殼上的注液口注入到電池殼中進行開口化成；當(dāng)電池的負(fù)極表面經(jīng)所述的開口化成形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜后，加入阻燃添加劑；封住所述注液口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池的制作方法，其特征在于，在所述當(dāng)電池的負(fù)極表面形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜后，加入阻燃添加劑之后，在封住所述注液口之前，所述方法還包括進行陳化操作，以檢測電池的性能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加劑為磷酸三甲酯，磷酸三乙酯，亞磷酸三乙酯，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種或任意兩者或者多者的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加劑相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為 50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加劑相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為10% 40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加劑為磷酸三甲酯，所述磷酸三甲酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為10% 30%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加劑為磷酸三乙酯，所述磷酸三乙酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為20%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加劑為亞磷酸三乙酯，所述亞磷酸三乙酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為20%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加劑為三氟乙基磷酸酯，所述三氟乙基磷酸酯相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為20%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加劑為六-三氟乙基三聚磷腈時，所述六-三氟乙基三聚磷腈相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為 10%。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池的制作方法，其特征在于，所述阻燃添加劑為全氟代二乙醚，所述全氟代二乙醚相對于電解液質(zhì)量的重量百分含量為30%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池的制作方法，包括將電解液通過電池殼上的注液口注入到電池殼中進行開口化成，當(dāng)電池的負(fù)極表面經(jīng)所述的開口化成形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜后，加入阻燃添加劑，封住所述注液口。本發(fā)明技術(shù)方案由于先加入電解液，使電解液與電池的負(fù)極表面形成穩(wěn)定的SEI膜后，再加入阻燃添加劑，可以阻止阻燃添加劑參與負(fù)極表面SEI膜的形成，使得形成的SEI膜穩(wěn)定，提高了電池的循環(huán)性能。
文檔編號H01M10/058GK102420340SQ201110329768
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者秦真 申請人:華為技術(shù)有限公司