[發(fā)明專利]一種大容量汽車用磷酸鐵鋰鋰離子電池的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210237106.4
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN102751535A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 賴興強;帥鴻元
• 申請（專利權(quán)）人: 上海索鋰科技有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0585
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池的制備領(lǐng)域，特別涉及一種大容量汽車用磷酸鐵鋰鋰離子電池的制備方法。

背景技術(shù)

在石油資源日漸短缺、環(huán)境污染日益嚴重的今天，能源、資源、環(huán)境與人類社會的和諧發(fā)展日益成為社會關(guān)注的焦點，尋求開發(fā)傳統(tǒng)石化能源的替代能源、實現(xiàn)無害資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展、謀求人與環(huán)境的和諧顯得尤為迫切。在現(xiàn)代社會，人們對大容量、高功率電池的需求愈來愈強烈，特別是對用于電動工具、電動自行車、摩托車、汽車動力源以及備用電源電池的要求不斷提高。目前使用的動力電池主要為鉛酸動力電池、鎳氫電池、鎳鎘電池。鉛酸電池中的鉛，鎳鎘電池中的鎘從開采、冶煉到生產(chǎn)的排污，都會對環(huán)境造成污染。另外在其廢棄后若處理不當，仍將對環(huán)境造成二次污染。所以對環(huán)境無污染的鋰離子正極材料動力電池顯得尤為重要。

目前市場上的鋰離子聚合物電池以常規(guī)型低容量為主，正極材料主要使用鈷酸鋰材料。但是鈷酸鋰材料的高溫安全性和耐過充性能較差，所以不能用作大容量高功率聚合物組離子動力電池的正極材料。另外，制備大容量高功率動力型聚合物鋰離子電池，若使用常規(guī)卷繞式結(jié)構(gòu)，其電池極片必然很長，給制片帶來很大的困難，并且極片容易受損，不但會影響電池容量性能，而且會導致電池的安全性降低，另外電池內(nèi)阻較高，電池大電流放電性能較差。因此，到目前為止，制備大容量高功率聚合物鋰離子動力電池進展緩慢。

磷酸鐵鋰具有比能量高、循環(huán)壽命長、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性能好、成本低廉、無任何有毒有害物質(zhì)、不會對環(huán)境構(gòu)成任何污染等特點，是制備大容量高功率動力電池最有發(fā)展?jié)摿Φ恼龢O材料，但是磷酸鐵鋰加工困難，容易在制備漿料過程中吸水，造成涂布困難。隨著社會的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，鋰離子聚合物電池也在不斷地更新?lián)Q代，人們迫切希望一種大容量高功率聚合物磷酸鐵鋰動力電池。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大容量汽車用磷酸鐵鋰鋰離子電池的制備方法，該方法工藝簡單，成本低，得到的鋰離子電池相對于小電池并聯(lián)組成大容量電池而言，單體大電池具有控制點少、系統(tǒng)易管理等優(yōu)點，具有溫度分布均勻、電池內(nèi)阻小、內(nèi)部無應力、倍率放電好及電池安全性好等優(yōu)點，具有良好的應用前景。

本發(fā)明的一種大容量汽車用磷酸鐵鋰鋰離子電池的制備方法，包括：

（1）按重量百分比，將86%-92%的磷酸鐵鋰、2%-4%的導電劑、5%的PVDF和余量的溶劑置于攪拌器中，抽真空充分攪拌制成漿料，把漿料均勻涂覆在鋁箔上，得到電池正極極片；

（2）將上述的正極極片經(jīng)干燥、輥壓、分切、模切、和負極極片疊片后制成電芯；

（3）將上述電芯干燥后裝入塑膠殼，封裝，檢漏；其中，塑膠殼的頂端設有注液孔，注液孔上安裝有安全閥；

（4）將上述封裝干燥好的電池抽真空注液、擱置；

（5）將上述電池預充、老化、化成，得到成品電池。

所述步驟（1）中的導電劑為導電石墨KS-6、導電石墨KS-15或?qū)щ娞己赟P。

所述步驟（1）中的溶劑為氮甲基吡咯烷酮NMP。

所述步驟（1）中的PVDF的分子量為100萬。PVDF--聚偏氟乙烯，正極材料粘結(jié)劑。

所述步驟（1）中的攪拌速度為2400-2800rpm。

所述步驟（1）中的鋁箔的厚度為15~25μm。

所述步驟（2）中疊片時正極極片為50-80張，負極極片為51-81張。

所述步驟（3）中的安全閥為彈簧微啟式安全閥。

所述步驟（5）中的老化溫度為45℃，老化時間為48-72小時。

有益效果

（1）本發(fā)明工藝簡單，成本低，得到的鋰離子電池相對于小電池并聯(lián)組成大容量電池而言，單體大電池具有控制點少、系統(tǒng)易管理等優(yōu)點；

（2）本發(fā)明疊片式的制作方法生產(chǎn)出的電池具有溫度分布均勻、電池內(nèi)阻小、內(nèi)部無應力、倍率放電好及電池安全性好等優(yōu)點；

（3）本發(fā)明相對于鋼殼電池，塑膠殼電池安全性好；

（4）本發(fā)明安全閥連接注液入口，具有預充、化成放氣作用；氣壓大時，具有泄壓作用，確保電池的安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明制備得到的磷酸鐵鋰鋰離子電池的主視圖；其中，1為塑料殼，3為安全閥；

圖2為圖1的俯視圖；其中，1為塑料殼，2為注液孔，3為安全閥，4為正極，5為負極。

具體實施方式