[發明專利]一種鋰離子電池電芯及其制備方法

在審

• 申請號: 201410411439.3
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN104157877A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 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: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;H01M10/058;H01M4/1391
• 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

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，涉及一種鋰離子電池電芯及其制備方法。

背景技術

目前，市場現有的鋰離子電池電芯加工時，漿料中導電劑使用層狀結構石墨(鱗片石墨)與導電炭黑(SP)加工的配方，其正極材料是由按質量百分比計的以下原料組成：：三元(鎳鈷錳酸鋰)94％，KS-6(鱗片石墨)1％，SP(導電炭黑)2％，PVDF(聚偏氟乙烯)3％；目前的配方中鋰離子電池電芯的正極材料漿料中導電劑在干粉中占有的比例為3％，對溶劑的需求量大，涂布的生產效率低，且烘干后極片的壓實偏小(3.55g/cm³)，成本高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一旨在提供一種鋰離子電池電芯，該鋰離子電池電芯的正極材料中的導電劑在干粉中占有的比例降低到1％以下，提高了涂布的效率，提升極片壓實，將鋰離子電池電芯的綜合性能提升并降低生產成本。

本發明的目的之二旨在提供一種鋰離子電池電芯的制備方法，該方法具有溶劑使用量少、涂布的效率高和能耗低的特點。

實現本發明的目的之一可以通過采取如下技術方案達到：

一種鋰離子電池電芯，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：鎳鈷錳酸鋰/鎳鈷鋁酸鋰/鈷酸鋰98.0-98.1％,導電劑0.9-1％,聚偏氟乙烯1％。

優選地，所述正極材料的導電劑是由按質量百分比計的以下原料組成：鱗片石墨(KS-6)30-70％,碳納米管(CNT)30-70％。

鱗片石墨設定值大于30％為了充分的發揮其導電核心的作用，且能夠起到極片在擠壓過程中，通過石墨層的滑動填充鋰離子電芯活性物顆粒之間間隙的作用，提升極片的整體壓實，小于70％為了給碳納米管導電劑留出足夠的量，確保電芯極片整體的導電性能。

碳納米管設定值大于30％為有足夠的導電劑形成導電網面減小極片的內阻，充分發揮活性物克容量，且能保有定量電解液確保電芯的循環性能；小于70％根據電芯性能要求不同，預留更多空間鱗片石墨，確保電芯導電性能、極片壓實及大電流充放電。且增加劑量也無助于活性物克容量發揮量增多變更好。

優選地，所述正極材料的導電劑是由按質量百分比計的以下原料組成：鱗片石墨(KS-6)55.6％,碳納米管(CNT)44.4％。

優選地，所述鋰離子電池電芯的負極材料，是由按質量百分比計的以下原料組成：石墨94.5-97.5％,SP0-1.0％,CMC1-2％,SBR1.5-2.5％。

實現本發明的目的之二可以通過采取如下技術方案達到：

一種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)按照上述目的之一所述的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1500Rpm，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,溫度設定在90-130℃，速度7.5-11米/min；再采用間隙涂布機將負極漿料涂覆在銅箔上制成含水量<0.4％的負極片,溫度設定在85-125℃，速度7.5-11米/min；

3)再根據客戶需要制作成不同的形狀及容量的鋰離子電池電芯。

優選地，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0.1-0.5％的草酸。可以中和三元的堿性，減少漿料吸水、增強漿料的流動性，提升涂布的穩定性，保障電芯的容量一致性，涂布后草酸受熱分解，不影響電芯的材料配方比例和綜合性能。

本發明的有益效果在于：