[發明專利]一種長壽命鋰離子電池及其制備方法

無效

• 申請號: 201310552380.5
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103560266A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 馬華;從長杰;王馳偉;馮樹南;孫翠平;趙珊珊
• 申請（專利權）人: 天津市捷威動力工業有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/62;H01M10/058
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所 11344
• 代理人: 程新霞

1.一種長壽命鋰離子電池，包括正極材料、負極材料、隔膜和電解液，其特征在于：

所述正極材料包括正極活性物質70-95%（重量比），導電劑3-28%（重量比），粘結劑2-27%（重量比），所述正極活性物質為富鋰錳基材料，其通式為xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO_2?(M=Mn、Ni、Co、Cr、Zn、Mg、Al、Ti中的任意一種)，0<x<1；

所述負極材料包括負極活性物質80-95%（重量比），導電劑3-18%（重量比），粘結劑2-17%（重量比），所述負極活性物質為硬碳、軟碳中的一種或幾種的組合；

所述導電劑為超導電炭黑、導電石墨、鱗片狀石墨哦、碳纖維、碳納米管中的一種或幾種混合；所述粘結劑為SBR與CMC組合、PVDF、PTFE、PVDF-HFP中的一種；所述電解液包括鋰鹽、有機溶劑、成膜添加劑。

2.根據權利要求1所述的一種長壽命鋰離子電池,?其特征在于：所述富鋰錳基材料為0.1Li₂MnO₃·0.9LiNiMnO₂，0.2Li₂MnO₃·0.8LiNiMnO₂，0.3Li₂MnO₃·0.7LiNiMnO₂，0.4Li₂MnO₃·0.6LiNiMnO₂，0.3Li₂MnO₃·0.7LiCoNiMnO₂中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種長壽命鋰離子電池,?其特征在于：所述隔膜為聚烯烴微孔隔膜、陶瓷隔膜、無紡布隔膜、纖維隔膜中的一種，隔膜表面含有微孔。

4.根據權利要求1所述的一種長壽命鋰離子電池,?其特征在于：所述電解液中的鋰鹽為LiPF₆、LiBF₆、LiClO₄、LiN(CF₃SO₂)₂、Li(CF₃SO₂)₃中的一種或者其中的幾種，其濃度為0.8摩爾/升---3摩爾/升；所述電解液中的有機溶劑為碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）、戊二腈（CLN）、己二腈（ADN）、甲乙砜（EMS）、甲氧基乙基甲基砜（MEMS）中的兩種或兩種以上的組合；所述電解液中的成膜添加劑為碳酸亞乙烯酯（VC）、亞硫酸丙烯酯（PS）中的一種或兩種的組合。

5.?一種制備權利要求1-4任意一項所述的一種長壽命鋰離子電池的方法，其特征在于：包括以下步驟：

正極漿料、負極漿料的制備包括以下步驟：將正極活性物質70-95%（重量比），導電劑3-28%（重量比），粘結劑2-27%（重量比）分別加入有機溶劑中，經過高速攪拌后配置成正極漿料；將負極活性物質80-95%（重量比），導電劑3-18%（重量比），粘結劑2-17%（重量比）分別加入有機溶劑或去離子水中，經過高速攪拌后配置成負極漿料；

正極極片、負極極片的制備包括以下步驟：將正極漿料通過涂布機均勻地涂覆在鋁箔雙面，經烘烤、輥壓后得到單面密度為5-25mg/cm²，壓實密度為2.3-3.2g/cm³的正極極片；將負極漿料通過涂布機均勻地涂覆在銅箔雙面，經烘烤、輥壓、制片后得到單面密度為4-12mg/cm²，壓實密度為0.6-1.5g/cm³的負極極片；

電芯的制備包括以下步驟：將制備好的正、負極極片按正、負極交替的方式堆疊或卷繞成電芯，其中正負極以隔膜隔開，并保證附料區負極尺寸大于正極尺寸；正、負極極耳通過焊接固定；將電芯放入電池殼體內，電池殼體上留有電解液注入口；電芯在60-90°C烘烤12-48h除去水分；

封裝注液：從電解液注入口向電池殼體內注入電解液后封好注液口；

化成：將封裝好的的電池化成分容后即得到長壽命鋰離子動力電池。