[發明專利]一種新型圓柱鋰離子電池電芯及其制備方法

有效

• 申請號: 201410383412.8
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN104167534A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 鄧綸浩;劉國壯
• 申請（專利權）人: 廣西卓能新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/136
• 分類號: H01M4/136;H01M4/133;H01M10/058
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 李悅;齊文劍

1.一種新型圓柱鋰離子電池電芯，其特征在于，其正極材料是由按質量百分比計的以下原料組成：鎳鈷鋁酸鋰95.5-98.8％,導電石墨0-0.5％,導電劑0.5-2％,聚偏氟乙烯0.7-2.0％。

2.根據權利要求1所述的新型圓柱鋰離子電池電芯，其特征在于，其負極材料是由按質量百分比計的以下原料組成：石墨94.5-97.5％,SP?0-1.0％,CMC?1-2％,SBR?1.5-2.5％。

3.根據權利要求2所述的新型圓柱鋰離子電池電芯，其特征在于，其正極材料是由按質量百分比計的以下原料組成：鎳鈷鋁酸鋰95.5-98.8％,導電石墨0.1-0.5％,導電劑0.5-2％,聚偏氟乙烯,0.7-2.0％；其負極材料是由按質量百分比計的以下原料組成：石墨94.5-97.5％,SP?0.1-1.0％,CMC?1-2％,SBR?1.5-2.5％。

4.根據權利要求1所述的新型圓柱鋰離子電池電芯，其特征在于:所述導電劑為碳納米管、復合碳納米管或導電碳黑。

5.根據權利要求1所述的新型圓柱鋰離子電池電芯，其特征在于:所述導電石墨為鱗片石墨。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的新型圓柱鋰離子電池電芯的制備方法，其特征在于，按以下步驟進行：

1)按照正極材料和負極材料的配方配比稱取原料，通過雙行星打漿機分別將正極材料、負極材料制作成正極漿料和負極漿料；其中，工藝參數：公轉50Rpm、自轉1700Rpm，時間3H；

2)采用間隙涂布機，將正極漿料涂覆在鋁箔上制成含水量<0.12％的正極片，將負極漿料涂覆在銅箔上制成含水量<0.4％負極片；其中，工藝參數：溫度設定在100-115℃，速度7-10米/min；

3)在濕度<60％RH，溫度25±5℃的環境下先將正負極極片分別分切并焊接成正極極耳、負極極耳后，再用卷繞機將隔膜、正極極片、負極極片卷繞成卷芯，經過外觀及短路檢測合格后，將上絕緣片、卷芯、下絕緣片層疊后，放置入直徑為18±0.4mm、高度為68±0.5mm的鋼殼，通過逆變焊接機將負極極耳與鋼殼焊接相連，經過滾槽后，進烘箱，在85±10℃的條件下烘烤30±10H，再全檢短路，合格產品轉入濕度<2％RH、溫度25±5℃的手套箱中，注入5.3±0.5g電解液，通過激光焊焊接正極極耳到蓋帽上，然后扣好蓋帽到鋼殼上送入全封機加工成直徑18mm，高度65mm的18650標準電芯；

4)將18650標準電芯清洗涂防銹油后，再將18650標準電芯在溫度25-45℃的環境下老化36H后，上到化成柜上進行化成，結束后，將電芯先在溫度40±5℃的環境下老化三天，然后在溫度25±5℃的環境下老化四天，老化過程中包好PET，然后通過配組機篩選電芯成不同電壓內阻檔次，將合格電芯分容、最后將容量>2820mAh，FQC外觀全檢合格后的電芯，按照容量10mAh,電壓3mV，內阻2mΩ配好組，OQC全檢合格后出貨。

7.根據權利要求6所述的新型圓柱鋰離子電池電芯的制備方法，其特征在于：在步驟1)的正極材料的配方中獨立添加占正極材料總量的0.1-1％的草酸。

8.根據權利要求6所述的新型圓柱鋰離子電池電芯的制備方法，其特征在于：步驟4)中，化成的工藝參數如下：上限電壓：4350mV，恒流：140mA，時間：120min；上限電壓：4350mV，恒流恒壓：560mA，時間：420min，終止電流：28mA。

9.根據權利要求6所述的新型圓柱鋰離子電池電芯的制備方法，其特征在于，步驟4)中，單充的處理過程如下：

第一步：恒流恒壓充電，工藝參數為：上限電壓4350mV，電流1700mA，時間300min，終止電流28mA；

第二步：擱置，工藝參數為：時間5min；

第三步：恒流放電，工藝參數為：下限電壓2750mV,放電電流1400mA,時間150min；

第四步：擱置，工藝參數為：時間5min；

第五步：恒流充電，工藝參數為：上限電壓4350mV，電流1400mA，時間40min

第六步：恒流充電，工藝參數為：上限電壓4350mV，電流560mA，時間20min。

10.根據權利要求6所述的新型圓柱鋰離子電池電芯的制備方法，其特征在于：步驟3)中，所述蓋帽為17.5*3.9mm的含PTC及CID的蓋帽。