[發明專利]一種大電流動力鋰離子電池及其制備方法

有效

• 申請號: 200610029666.5
• 申請日: 2006-08-02
• 公開（公告）號: CN101118977A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 吳宇平;張漢平;戴興生
• 申請（專利權）人: 上海復雁能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/40
• 分類號: H01M10/40;H01M10/38;H01M4/02;H01M4/58;H01M4/48;H01M4/62
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 解文霞;余明偉

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池電極極片的涂布方法，更具體地說，本發明涉及一種動力鋰離子電池電極極片的涂布方法。

背景技術

目前的電動車包括電動自行車、電動摩托車、電動三輪車、電動汽車等電動交通工具。在上述電動車中，目前可以采用的充電電池包括Ni-Cd充電電池、鉛酸蓄電池、Ni-MH電池和鋰離子電池。由于Ni-Cd充電電池存在重量密度低、環境污染大的問題，受到了很大的限制，目前民用產品已經不再采用了。歐盟地區的國家自2005年7月1日起，禁止民用鉛酸電池的生產和銷售。因此，目前可以用于電動車輛、具有環境友好的充電電池為Ni-MH電池和鋰離子電池。

在Ni-MH電池和鋰離子電池中，后者的性能/價格比占據優勢，因為后者的平均電壓為3.6V，而前者的平均電壓為1.2V，鋰離子電池最有競爭優勢。同時，鋰離子電池的容量密度和能量密度大，充電一次后的續航距離遠；然而由于鋰離子電池的大電流性能不理想，啟動、加速和爬坡能力不理想，因此市場應用受到了明顯的限制。

發明內容

為了克服鋰離子電池作為電動車動力源的上述問題，本發明的發明人在電池領域進行了廣泛深入的研究，結果發現將鋰離子電池的極片進行薄化，可以明顯降低動力鋰離子電池的內阻，提高動力鋰離子電池的充放電倍率性能，可以有效提高鋰離子電池電動車的啟動性能、加速和爬坡能力。本發明正是基于這一發現得以完成。

因此，本發明的目的之一就是提供一種大電流動力鋰離子電池。

本發明的另一個目的是提供一種動力鋰離子電池電極極片的涂布方法。

本發明所述的大電流動力鋰離子電池，單層極片的涂布厚度為10微米～50微米，電池組所用電極活性物質為25～65wt.％，導電劑為20～50wt.％，粘合劑為15～25wt.％。

上述的大電流動力鋰離子電池，優選的方案是單層極片的涂布厚度為25微米～50微米，電池組所用電極活性物質(正極活性物質或負極活性物質為)45～65wt.％，導電劑為20～35wt.％，粘合劑為15～25wt.％。

本發明涂布電極材料的厚度低于手機用鋰離子電池和常見的動力鋰離子電池，根據試驗測試和理論推導結果，單層極片的涂布厚度控制在10微米～50微米都是可行的。考慮到實際生產中，將極片涂布到10um存在一定的困難，只有少數國外設備可以做到，所以優選的厚度在25～50微米。

本發明的電池組所用導電劑高于通常的動力鋰離子電池，為20wt.％～50wt.％，以確保動力電阻小；粘合劑的加入量高于通常的動力鋰離子電池，為15wt.％～25wt.％，以確保在大電流下，電極材料與極片之間的粘合性能良好，并具有良好的循環穩定性。

本發明所述的動力鋰離子電池，所用的正極活性物質和負極活性物質、導電劑、粘合劑與一般的動力鋰離子電池相同。

本發明的動力鋰離子電池電極極片的涂布方法，該方法步驟如下：

1)配料；將電極活性物質、導電劑、粘合劑和溶劑按照比例混合；

2)攪漿：在真空攪拌器中，將上述混合好的物料進行攪拌；

3)涂布：將步驟2)攪拌好的漿液在涂布機上進行涂布，控制涂布電極材料的厚度為所需的厚度。

4)干燥：將上述步驟3)涂布好的電極材料進行干燥，即得到涂布的電極極片。

步驟2)涉及電極活性物質、導電劑、粘合劑和溶劑之間的混合，在該步驟中，必須充分攪拌，確保漿液中各組分的分布均勻。

步驟3)涉及上述步驟2)均勻攪拌好的漿液的涂布。

步驟4)涉及涂布好的電極極片的干燥。干燥后，得到的極片可以長時間放置而不會影響其性能。

本發明的方法應用于動力鋰離子電池生產時，其它工藝條件和參數與常見的動力鋰離子電池相同，包括輥壓、剪切、極耳的超聲焊接、點焊、激光焊接、注液、封口和化成等。

本發明的有益效果：將上述本發明的涂布方法制得的電池極片按照常規的工藝組成動力鋰離子電池，結果表明，采用本發明方法涂布的電極極片組裝成動力鋰離子電池，該動力鋰離子電池內阻小，具有良好的啟動、加速和爬坡能力。

具體實施方式

下面將通過參考實施例進行更詳細的描述，但本發明的保護范圍并不受限于這些實施例。

對比例1