[發(fā)明專利]一種動力與儲能鋰離子電池及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310379521.8
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103441305A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳敏;劉成;陳春天;閆慧青;黃友元;任建國
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種動力與儲能鋰離子電池的制備方法，包括：按照以下原則制備負(fù)極和正極：負(fù)極活性物質(zhì)克容量為其首次嵌鋰克容量，正極活性物質(zhì)克容量為其首次脫鋰克容量，并且負(fù)極容量與正極容量的比值為1:1～1.5:1。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述包括以下步驟：

（1）采用70～99.5wt%的負(fù)極活性物質(zhì)、0.2～28wt%的導(dǎo)電劑和0.2～28wt%的粘結(jié)劑制備負(fù)極極片，并采用70～99.5wt%的正極活性物質(zhì)、0.2～28wt%的導(dǎo)電劑和0.2～28wt%的粘結(jié)劑制備正極極片；其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)克容量為其首次嵌鋰克容量，所述正極活性物質(zhì)克容量為其首次脫鋰克容量，并且負(fù)極容量與正極容量的比值為1:1～1.5:1；

（2）采用步驟（1）制備得到的正極片和負(fù)極片制備得到動力與儲能鋰離子電池。

3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述包括以下步驟：

（1）將70～99.5wt%的負(fù)極活性物質(zhì)、0.2～28wt%的導(dǎo)電劑和0.2～28wt%的粘結(jié)劑混合成為漿料，然后將混合均勻的漿料均勻的涂覆在銅箔兩面，經(jīng)烘烤、輥壓、焊接極耳后制得負(fù)極極片；將70～99.5wt%的正極活性物質(zhì)、0.2～28wt%的導(dǎo)電劑和0.2～28wt%的粘結(jié)劑混合成為均勻漿料，然后將混合均勻的漿料均勻的涂覆在鋁箔兩面，經(jīng)烘烤、輥壓、焊接極耳后制得正極極片；其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)克容量為其首次嵌鋰克容量，所述正極活性物質(zhì)克容量為其首次脫鋰克容量，并且負(fù)極容量與正極容量的比值為1:1～1.5:1；

（2）將步驟（1）制備好的正極片和負(fù)極片與隔膜以卷繞或者疊片的方式形成電芯，其中正極片和負(fù)極片之間以隔膜隔開，負(fù)極輔料區(qū)域完全包住正極輔料區(qū)域；隨后將電芯裝入外殼，注入電解液，得到電池，然后將其靜置、化成、分容，得到動力與儲能鋰離子電池。

4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述負(fù)極容量與正極容量的比值為1:1～1.2:1；

優(yōu)選地，所述負(fù)極漿料中負(fù)極活性物質(zhì)的含量為75～99.2wt%，特別優(yōu)選為80～99wt%；

優(yōu)選地，所述負(fù)極漿料中導(dǎo)電劑的含量為0.3～25wt%，特別優(yōu)選為0.5～15wt%；

優(yōu)選地，所述負(fù)極漿料中粘結(jié)劑的含量為0.3～25wt%，特別優(yōu)選為0.5～15wt%。

5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述負(fù)極活性物質(zhì)為軟碳或硬碳，或者軟碳或硬碳與石墨的混合物；

優(yōu)選地，所述軟碳或硬碳的平均粒徑為0.1～40μm，比表面積為0.1～15.0m²/g，壓實(shí)密度為1.0～2.0g/cm³，首次可逆容量為150～600mAh/g，首次庫侖效率大于70%；

優(yōu)選地，所述軟碳或硬碳的平均粒徑為0.3～35μm，特別優(yōu)選為0.5～30μm；

優(yōu)選地，所述軟碳或硬碳的比表面積為0.3～10m²/g，特別優(yōu)選為0.5～8.0m²/g；

優(yōu)選地，所述軟碳或硬碳的壓實(shí)密度為1.05～1.85g/cm³，特別優(yōu)選為1.10～1.75g/cm³；

優(yōu)選地，所述軟碳或硬碳的首次可逆容量為180～550mAh/g，特別優(yōu)選為200～500mAh/g；

優(yōu)選地，所述軟碳或硬碳的首次庫侖效率大于75%，特別優(yōu)選大于78%；

優(yōu)選地，所述石墨的平均粒徑比所述軟碳或硬碳的平均粒徑大1～15μm，進(jìn)一步優(yōu)選，所述石墨的平均粒徑比所述軟碳或硬碳的平均粒徑大1.5～12μm，特別優(yōu)選，所述石墨的平均粒徑比所述軟碳或硬碳的平均粒徑大2～10μm；

優(yōu)選地，在所述軟碳或硬碳與石墨的混合物中軟碳或硬碳的含量為10～95wt%，進(jìn)一步優(yōu)選為20～70wt%，特別優(yōu)選為30～50wt%；

優(yōu)選地，所述正極活性物質(zhì)為鋰的過渡金屬化合物，特別優(yōu)選為鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、富錳鎳酸鋰、磷酸鐵鋰、磷酸錳鋰、磷酸釩鋰或硅酸錳鋰中的1種或至少2種的組合。