本發(fā)明涉及到電化學(xué)儲能器件，具體為一種鋰離子電池的制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前，在電動工具、電動汽車、數(shù)碼科技、通訊設(shè)備及先進醫(yī)療設(shè)備等眾多領(lǐng)域，對高性能二次電池的需求呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。為了滿足市場對儲能器件在容量、耐用性及充放電效率方面日益增長的高標準需求，鋰離子電池的研發(fā)與應(yīng)用已成為全球科技界競相追逐的熱點。鋰離子電池憑借其卓越的容量優(yōu)勢、長久的使用壽命、無記憶效應(yīng)以及穩(wěn)定的循環(huán)性能，在儲能系統(tǒng)構(gòu)建、新能源汽車驅(qū)動及便攜式電子設(shè)備供電等領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣泛而深入的應(yīng)用前景。

2、然而，在鋰離子電池技術(shù)的迅猛發(fā)展與不斷革新中也存在著一些技術(shù)問題。例如，現(xiàn)有鋰離子電池的能量密度已經(jīng)接近理論極限，難以滿足未來高能量需求，而解決這種問題需要開發(fā)高容量高電壓的正極材料。除此之外，傳統(tǒng)的鋰離子電池制造技術(shù)工藝復(fù)雜、成本高，不利于大規(guī)?；a(chǎn)。正極材料的質(zhì)量比容量瓶頸愈發(fā)凸顯，成為限制電池能量密度跨越式提升的關(guān)鍵因素。因此，正極材料的優(yōu)化選擇及其制造技術(shù)的革新在鋰離子電池的研發(fā)與生產(chǎn)中占據(jù)著舉足輕重的地位。

3、當(dāng)前市場上，存在著許多不同的正極材料，盡管例如普魯士藍類似物、嵌入式過渡金屬硫化物及石油焦等，盡管這些材料展現(xiàn)出不同的優(yōu)勢，但它們在實際應(yīng)用中均遭遇了顯著的存在著很大的挑戰(zhàn)。具體而言，普魯士藍類似物因化學(xué)結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性而難以充分發(fā)揮其性能潛力，限制了鋰離子電池在大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用中的推廣。而嵌入式過渡金屬硫化物在鋰離子的嵌入與脫出過程中產(chǎn)生的體積變化，則嚴重影響了電池的循環(huán)穩(wěn)定性和長期使用壽命，導(dǎo)致電池性能隨時間使用時間而逐漸衰退，這些都限制了鋰離子電池的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。

4、此外除了在正極材料選擇方面，現(xiàn)有的制造技術(shù)在這一鋰離子電池領(lǐng)域也面臨著多方面的挑戰(zhàn)。首先，光刻法作為傳統(tǒng)的主流制造工藝，盡管精度高，但其缺點同樣顯著明顯。高昂的設(shè)備投資、復(fù)雜的工藝流程以及對操作環(huán)境的嚴格要求，都增加了制造成本與時間周期。更為關(guān)鍵的是，光刻過程中產(chǎn)生的光刻膠污染問題，不僅對環(huán)境造成負面影響，也增加了后續(xù)清理工作的難度與成本。另一方面除了光刻技術(shù)外，絲網(wǎng)印刷法雖然在某些方面展現(xiàn)了靈活性，但其制備高質(zhì)量復(fù)合材料印刷油墨的過程繁瑣且技術(shù)難度大，電極活性材料與基底之間的粘合力不足，常常需要添加大量的表面活性劑、粘合劑以及其他有害溶劑來調(diào)控印刷油墨的屬性，這不僅增加了制造過程中的不確定性和降低了電極的電化學(xué)性能，也進一步提高了成本。同時，這些添加劑的使用還可能對產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性及環(huán)境友好性產(chǎn)生造成不利影響。另外，其他傳統(tǒng)制造技術(shù)如噴墨打印法等，雖然在圖形化精度和效率上有所提升，但仍面臨材料適應(yīng)性差、噴頭易堵塞等問題，難以在鋰離子電池的規(guī)模化生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，為此，本發(fā)明提出一種鋰離子電池的制備方法用于解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種鋰離子電池的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種鋰離子電池的制備方法，采取高精度數(shù)控電火花線切割機垂直切割工藝制備3d集流體，正極材料以鉬片作為基底，經(jīng)電火花刻蝕后表面生長moxoy基氧化物，用電火花線切割機將刻蝕好的mo-moxoy基片進行圓形圖案切割，將加工好的mo-moxoy、圓形鋰片、外殼、墊片、隔膜、手動拼接在一起，在將隔膜放置于電極之間時，需在隔膜兩面注入lb-153電解液，再進行裝配，以獲得具有優(yōu)異的電化學(xué)性能的鋰離子電池；

3、鋰離子電池的制備方法，具體制備步驟如下：

4、步驟一：

5、對鉬片進行2-3次表面清洗，以清除吸附在材料上的污染物質(zhì)，清洗后，將樣品放置于50℃恒溫烘干箱中干燥5分鐘；

6、步驟二：

7、完成干燥后，將鉬片安裝在數(shù)控電火花線切割機床的橫向夾具上，并調(diào)取由繪圖程序繪制的矩形片切割程序，設(shè)置加工參數(shù)：工作電流為2a、工作電壓為60-100v、間隔比為4，隨后啟動數(shù)控電火花線切割機床將該矩形片切下；

8、步驟三：

9、將矩形片放到機床縱向夾具上進行裝夾，并對矩形基板的兩個較長側(cè)面表面進行直線切削刻蝕以得到mo-moxoy基片：使用直線切割程序?qū)匦纹叫杏陔姌O絲的兩面進行切割，以使其表面均勻生長moxoy，設(shè)置加工參數(shù)：工作電流為2a、工作電壓為60-100v、間隔比為4；

10、步驟四：

11、將mo-moxoy基片轉(zhuǎn)移至機床橫向夾具上進行裝夾，并調(diào)用圓形圖案切割路線，設(shè)置加工參數(shù)：工作電流為2a、工作電壓為60-100v、間隔比為4，隨后啟動數(shù)控電火花線切割機床將mo-moxoy基片切成圓形電極片，用去離子水清洗2-3次，送入烘干箱烘干并冷卻后裝袋室溫保存；

12、步驟五：

13、將鋰離子電池進行組裝，組裝順序為：正極殼，正極，隔膜，負極，墊片，負極殼，在放入隔膜前后均需滴加電解液lb-153；

14、步驟六：

15、將鋰離子電池進行封裝，組裝好的鋰離子電池放在小型液壓紐扣電池封裝機上，壓緊至壓力為1000kg/cm2，持續(xù)15秒，取出后即為鋰離子電池成品；

16、步驟七：

17、使用雙電極測試系統(tǒng)對鋰離子電池進行測試，在測試中mo-moxoy一端作為工作正極，li一端作為工作負極，采用配制的lb-153溶液作為電解質(zhì)，并使用循環(huán)伏安法在1.5-3.5v電壓范圍內(nèi)進行電化學(xué)測試，所有測試將在電化學(xué)工作站中完成。

18、優(yōu)選的，以上出現(xiàn)的去離子水清洗次數(shù)為2-3次、恒溫箱干燥溫度為50攝氏度，烘干時長為5分鐘、集流體原材料基底厚度為1mm、矩形參數(shù)為14mm*19mm、圓形電極片直徑為14mm、電解液lb-153為由1m?lipf6在dec、ec和emc按照1：1：1的體積比例混合而成的溶液、循環(huán)伏安法電壓范圍：1.5-3.5v、電火花線切割加工參數(shù)：工作電流為2a、工作電壓為60-100v、間隔比為4。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

20、本發(fā)明引入了一種創(chuàng)新的基于電火花放電刻蝕技術(shù)的鋰離子扣式電池及其制備方法。該技術(shù)中，電火花放電刻蝕作為核心工藝，通過采用鉬電極絲，在極近距離內(nèi)對工件表面進行等離子體刻蝕，從而致使金屬材料表面被高溫氧化，實現(xiàn)精確的腐蝕過程。這一技術(shù)獨特地促使了氧化鉬等活性物質(zhì)直接在金屬材料表面生長，這些新生長的活性物質(zhì)以其出色的電荷儲存能力，以及無黏合劑的引入，成為了本技術(shù)制備鋰離子扣式電池的關(guān)鍵所在。

21、相較于傳統(tǒng)的金屬鋰離子電池，本發(fā)明克服了枝晶生長、持續(xù)副反應(yīng)、體積效應(yīng)大、不耐受過放與過充，以及潛在的燃燒和爆炸風(fēng)險等顯著問題，極大地提高了電池的循環(huán)壽命與安全性。我們提出的鋰離子扣式電池，采用無粘合劑化的鉬基金屬氧化物作為正極、鋰片作為負極，并通過精密可靠的扣式密封結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了在有限空間內(nèi)儲存更多能量的目標。這種緊湊的結(jié)構(gòu)不僅保證了電池的高能量密度，同時也保證了其小巧的體積。電火花放電刻蝕技術(shù)的應(yīng)用，一步法實現(xiàn)了鉬基金屬氧化物正極的快速高效制備，簡化了正極的制備流程，并消除了黏合劑和有毒有害溶劑的使用，并進一步強化了該鋰離子扣式電池的電荷儲存能力，并顯著提升了其循環(huán)穩(wěn)定性。這一技術(shù)的運用還優(yōu)化了電池的導(dǎo)電性能，為鋰離子扣式電池的性能提升和可靠性保障提供了強有力的支持