[發明專利]一種磷酸鐵鋰動力電池及其制作方法

有效

• 申請號: 201410653059.0
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104393331A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 朱冠華;符澤衛;吳彬杰;萬偉超;王家濤;羅開燕;周京明;涂雪菲;易錦文;葉尚云;李錫力;張平偉
• 申請（專利權）人: 云南錫業集團（控股）有限責任公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058;H01M4/58
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

技術領域

本發明涉及儲能動力電池，特別是涉及磷酸鐵鋰離子儲能動力電池。

背景技術

磷酸鐵鋰電池具綠色環保,使用壽命長，高安全。具有非常高的性價比，因而具有非常廣泛的應用前景。

普通的磷酸鐵鋰電池高溫性能非常優異。人們通常通過納米化等手段來提高材料的低溫性能。

納米化材料比表面積過大,會對制程產生影響。并且影響高溫性能。

發明內容

本發明提高一種高低溫兼顧磷酸鐵鋰電池、目的提高磷酸鐵鋰儲能動力類電池高溫儲存性能、低溫放性能。

本發明通過正極/負極/電解液進行全面優化.達到全面改進電池高低溫性能目的。

本發明的技術方案如下：

1.采用一次納米粒子團聚而成的二次顆粒磷酸鐵鋰、D50值1-3um，作為正極活性物質，負極采用具有無定型碳包覆結構的高層間距人造石墨，隔膜采用基材為PP、PE或PP的高透氣性隔膜，透氣性≤300s/100ml；電解液成分為：內含碳酸乙烯酯(EC)25％-35％、碳酸丙烯酯(PC)5％-10％、碳酸甲乙酯(EMC)25％-35％和碳酸二乙酯(DEC)10％-15％，鋰鹽為六氟磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰復合導電鹽，濃度10％-15％。添加劑為丁二腈，硫酸亞乙烯脂、氟化烴。

2.方型鋁殼鋰離子電池正負極片經卷繞、并卷芯、焊蓋板、入殼、烘烤、激光焊、二次烘烤、注液、化成、抽氣、壓鋼珠、分容、45度至75度高溫老化，120h-24h高溫熱成膜。老化溫度越高,老化時間越短。該工藝即可快速挑選不良電芯，分選出不同自放電的電池，而且可以提升電池高低溫性能。

3.所述納米粒子團聚而成的二次顆粒磷酸鐵鋰、D50值1-3um，作為正極活性物質,利于提升電池低溫性能。

4.所述負極采用具有無定型碳包覆結構的高層間距人造石墨，利于提高負極與電解液高粘度組分相容性，兼顧高低溫性能。

5.所述隔膜采用基材為PP、PE、PP的高透氣性隔膜，透氣性≤300s/100ml，空隙率大于40％，利于隔膜吸收電解液，提高低溫下離子通導能力，亦利于高溫性能。

6.所述電解液采用高粘度組分，低熔點組分相互搭配，高低溫性能兼顧。

7.所述電解液采用添加劑具有正/負極表面成膜作用，利于提升電池高溫性能及安全性能。

8.所述高溫陳化過程利于SEI膜形成大量氟化鋰成份、利于提升電池高低溫性能。陳化條件45度至75度陳化120h-24h陳化溫度越高，陳化時間越短。

9.所得方型鋰離子電池具有高低溫兼顧、高安全性能。

附圖說明

圖1為不同溫度放電曲線。

具體實施方式

本發明實例1865140-10Ah磷酸鐵鋰鋰離子電池

實施例1

1、正極活性物質D50(1-3um)的一次納米粒子團聚而成的二次顆粒。負極采用具有無定型碳包覆結構的高層間距人造石墨。利于提升電芯高低溫性能。

2、隔膜采用基材為PP、PE、PP的高透氣性隔膜，透氣性≤300s/100ml。

3、電解液采用高低溫兼顧溶劑配方，內含EC25％-35％、PC5％-10％、EMC25％-35％、DEC?10％-15％，鋰鹽為LiPF6、二氟草酸硼酸鋰復合導電鹽，濃度10％-15％。添加劑為丁二腈，硫酸亞乙烯脂、氟化烴。

4、鋁殼動力型鋰離子電池正負極片經卷繞、并卷芯、焊蓋板、入殼、烘烤、激光焊、二次烘烤、注液、化成、抽氣、壓鋼珠、分容、45度至75度高溫老化120h-24h高溫熱成膜。老化溫度越高,老化時間越短。該工藝即可快速挑選不良電芯,分選出不同自放電電池，而且可以提升電池高低溫性能。

實驗電池編號：1#-6#實驗電池高低溫測試數據見表21#-3#數據曲線數據見圖1。

60度30天荷電保持測試數據如表1所示。

表1

對比例1

對比例1高溫成膜前后電池低溫放電性能對比(使用高低溫兼顧電解液,成膜工藝差別對比)

1?正極活性物質D50(1-3um)的一次納米粒子團聚而成的二次顆粒。負極采用具有無定型碳包覆結構的高層間距人造石墨。利于提升電芯高低溫性能.

2?隔膜采用基材為PP、PE、PP的高透氣性隔膜,透氣性≤300s/ml。