[發明專利]一種高容量鋰離子電池及其制造工藝在審
| 申請號: | 201410040515.4 | 申請日: | 2014-01-28 |
| 公開(公告)號: | CN103762379A | 公開(公告)日: | 2014-04-30 |
| 發明(設計)人: | 陳端典;黃昌榮;陳文明 | 申請(專利權)人: | 泉州勁鑫電子有限公司 |
| 主分類號: | H01M10/0525 | 分類號: | H01M10/0525;H01M4/131;H01M4/133;H01M4/1391;H01M4/1393;H01M4/62 |
| 代理公司: | 泉州市博一專利事務所 35213 | 代理人: | 方傳榜 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 容量 鋰離子電池 及其 制造 工藝 | ||
1.一種高容量鋰離子電池,包括正極片、負極片和電解液,所述正極片包括正極漿料及正極金屬集流體,負極片包括負極漿料及負極金屬集流體,其特征在于:所述正極漿料由以下物質按重量百分比制成:正極材料95~98%、導電劑1~5%、粘結劑1~4%,其中,正極材料采用表面經過Co(OH)2包覆過的LiCoO2,該正極材料的粒度分布為D10:3~7um,D50:9~18um,D90:16~30um;所述負極漿料由以下物質按重量百分比制成:負極材料90~97%、導電劑0~4%、粘結劑2~8%,其中,負極材料采用以硅粉顆粒為基體,表面包覆碳納米管的硅碳合金復合材料;所述電解液包括1摩爾/升的六氟磷酸鋰、質量比為碳酸乙烯酯:碳酸二甲酯:碳酸甲乙酯=1:1:1的三種混合物以及含量0.5~6%的環己基苯。
2.如權利要求1所述的一種高容量鋰離子電池,其特征在于:所述正極漿料的導電劑選自乙炔黑、VGCF、SP、磷片石墨中的至少兩種混合,粘結劑選自分子量大于一百萬以上的聚偏氟乙烯,金屬集流體選自厚度為10~18um的鋁箔;所述負極漿料的導電劑選自乙炔黑、VGCF、SP、磷片石墨中的一種,粘結劑選用丁笨橡膠(SBR)和羧甲基纖維素鈉(CMC)的混合物,金屬集流體選自厚度為5~9um的銅箔。
3.如權利要求1或2所述的一種高容量鋰離子電池的制造工藝,其特征在于,包括以下步驟:(1)采用干法高速攪拌制備正極片;(2)采用干法高速攪拌制備負極片;(3)按負極片、隔膜、正極片的方式進行卷繞,用鋁塑復合膜封裝得電芯;(4)將電芯真空烘烤后,注入電解液,封口;(5)采用階梯電流化成方法對步驟(4)的電芯進行化成。
4.如權利要求3所述的一種高容量鋰離子電池的制造工藝,其特征在于:所述正極片的制備包括如下步驟:
1)、將正極材料、導電劑和粘結劑加入到行星攪拌機中,高速攪拌60~120min,得正極粉體;
2)、按固液質量比正極粉:有機溶劑=3:1稱取有機溶劑,有機溶劑總質量的40~60%加入正極粉體中,真空高速攪拌100~180min,攪拌溫度控制在30~60℃,得正極膏體;
3)、將有機溶劑總質量的20~30%加入正極膏體中,攪拌溫度控制在25~35℃,真空高速攪拌60~100min;
4)、將剩余的有機溶劑分次加入到正極膏體中調節粘度,過篩得到正極漿料;
5)、將過篩的正極漿料涂覆于正極金屬集流體的正反兩面,烘干、輥壓,得高容量鋰離子電池正極片。
5.如權利要求4所述的一種高容量鋰離子電池的制造工藝,其特征在于:步驟5)中正極片輥壓的壓實密度為4.0~4.3g/cm3。
6.如權利要求3所述的一種高容量鋰離子電池的制造工藝,其特征在于:所述負極片的制備包括如下步驟:
1)、將負極材料、導電劑和CMC加入到行星攪拌機中,高速攪拌60~120min,得負極粉體;
2)、按固液比負極粉體:去離子水=1:1~1.2稱取去離子水,并將去離子水總質量的40~60%加入到步驟1)的負極粉體中,真空高速攪拌100~180min,攪拌溫度控制30~50℃,得負極膏體;
3)、將去離子水總質量的20~30%加入到負極膏體中,攪拌溫度控制在25~35℃,真空高速攪拌60~100min;
4)、將SBR加入到步驟3)中,攪拌溫度控制在25~35℃,真空高速攪拌30~100min;
5)、將剩余的去離子水分次加入到步驟4)中,調節粘度,過篩得到負極漿料;
6)、將過篩的負極漿料涂覆于負極金屬集流體的正反兩面,烘干、輥壓,得高容量鋰離子電池負極片。
7.如權利要求6所述的一種高容量鋰離子電池的制造工藝,其特征在于:步驟5)中負極片輥壓的壓實密度為1.5~2.0g/cm3。
8.如權利要求3所述的一種高容量鋰離子電池的制造工藝,其特征在于:所述隔膜選用厚度為12~16um的PE微孔隔膜。
9.如權利要求3所述的一種高容量鋰離子電池的制造工藝,其特征在于:
所述的階梯電流化成方法包括如下步驟:
1)用0.2mA/cm2的電流充電至2.0V,或30~60min截止;
2)用0.5mA/cm2的電流充電至2.5V,或120~180min截止;
3)再用1mA/cm2的電流充電至3.1V,或120~180min截止;
4)最后用3mA/cm2的電流充電至4.4V,恒壓充電截止電流為1mA/cm2或60min截止。
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