[發(fā)明專利]一種鋰離子電池及其制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010231693.7
• 申請(qǐng)日: 2010-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102340025A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佟健;郭也平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州泰科立集團(tuán)股份有限公司;TCL集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0525
• 分類號(hào): H01M10/0525;H01M10/058;H01M4/131;H01M4/133;H01M4/139
• 代理公司: 深圳市君勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44268
• 代理人: 王永文;劉新年

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池及其制造方法。

背景技術(shù)

目前移動(dòng)的數(shù)碼產(chǎn)品多使用鋰離子電池，隨著數(shù)碼技術(shù)的不斷發(fā)展及技術(shù)集成，其對(duì)提供電源能量的電池要求越來(lái)越高，需要更長(zhǎng)的待機(jī)和使用時(shí)間。雖然鋰離子電池的能量密度較鎳氫等二次電池已經(jīng)高出不少，但在實(shí)際使用過(guò)程中，也還是存在容量不足的問(wèn)題。

目前的鋰離子電池正極多使用鈷酸鋰，三元材料或者尖晶石錳酸鋰材料，在3.0～4.2V的電壓區(qū)間內(nèi)，鈷酸鋰的比容量大概在142mAh/g左右，壓實(shí)密度3.9左右；三元材料的比容量大概在152mAh/g左右，壓實(shí)密度3.6左右；尖晶石錳酸鋰的比容量大概在110mAh/g左右，壓實(shí)密度3.0左右；以上材料隨著粒度的增加，壓實(shí)密度能夠提升，但是相應(yīng)的會(huì)降低材料的比容量發(fā)揮；單純的從材料的能量密度看，鈷酸鋰材料的能量密度相對(duì)最高。鋰離子電池中使用的負(fù)極材料多為石墨材料，目前能量密度較高的是改性天然石墨和高壓實(shí)的人造石墨。改性天然石墨具有很好的加工性能及很高的比容量，但壓實(shí)密度較低；高壓實(shí)的人造石墨具有高壓實(shí)性能和很高的比容量，但加工性能較差。

因此，現(xiàn)有技術(shù)有待于完善和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于提供一種鋰離子電池，提升現(xiàn)有鋰離子電池容量。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種鋰離子電池，包括正極和負(fù)極，其中，所述正極包括鈷酸鋰和三元材料。

所述的鋰離子電池，其中，所述鈷酸鋰與三元材料的重量比為0.25～4.0。

所述的鋰離子電池，其中，所述鈷酸鋰的粒度D50為4～8μm，D10≥1.5μm；三元材料的粒度D50為11～15μm，D10≥5.0μm。

所述的鋰離子電池，其中，所述負(fù)極包括改性天然石墨與人造石墨。

所述的鋰離子電池，其中，所述改性天然石墨與人造石墨的重量比為0.1～1.0。

所述的鋰離子電池，其中，所述鋰離子電池為軟包裝鋰離子電池、聚合物鋰離子電池或液態(tài)鋰離子電池。

一種所述的鋰離子電池的制造方法，其中，所述正極與所述負(fù)極配料前分別使用機(jī)械方式進(jìn)行干混。

所述的鋰離子電池的制造方法，其中，所述機(jī)械方式為球磨。

所述的鋰離子電池的制造方法，其中，所述正極的制造包括以下步驟：正極材料球磨干混、打膠及混料、涂布、軋片、段切、分切成片。

所述的鋰離子電池的制造方法，其中，所述負(fù)極的制造包括以下步驟：負(fù)極材料球磨干混、打膠及混料、涂布、軋片、段切、分切成片。

采用上述方案，本發(fā)明通過(guò)改進(jìn)現(xiàn)有鋰離子電池正、負(fù)極材料的配方來(lái)設(shè)計(jì)電池，可以有效提升電池容量，同時(shí)降低電池成本。

附圖說(shuō)明

圖1為不同材料的正極片壓實(shí)密度示意圖；

圖2是本發(fā)明的正極片、負(fù)極片制造流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中三種方案電芯的0.2C放電曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明是一種使用正極混合材料與負(fù)極混合材料搭配來(lái)進(jìn)行提升鋰離子電池容量的方法；

本發(fā)明中的正極混合材料主要成份為鈷酸鋰和三元材料，負(fù)極混合材料主要成份為改性天然石墨與人造石墨；

這種正極混合材料中鈷酸鋰與三元材料的重量配比可以為0.25～4.0；其中鈷酸鋰材料的粒度D50控制在4～8μm，D10≥1.5μm；三元材料的粒度D50控制在11～15μm，D10≥5.0μm；

這種負(fù)極混合材料中改性天然石墨與人造石墨的重量配比可以為0.1～1.0；

其中正極混合材料及負(fù)極混合材料都需要使用球磨干混的方式進(jìn)行配料前的處理。

如圖1所示，三元材料與鈷酸鋰在同等輥軋條件下的壓實(shí)密度不一樣，即使同種材料也受其粒度大小的影響，在同等輥軋條件下不同粒度的鈷酸鋰壓實(shí)密度有明顯區(qū)別。同時(shí)，粒度較小的材料可以填充到大顆粒的間隙之間，所以，將鈷酸鋰與三元材料混合，通過(guò)調(diào)節(jié)粒度及混合的配比，在適合的粒度分布及重量配比下，鈷酸鋰與三元材料的混合比容量發(fā)揮可以接近三元材料，壓實(shí)密度接近鈷酸鋰，混合材料的能量密度會(huì)高于單獨(dú)使用鈷酸鋰或者單獨(dú)使用三元材料。