[發明專利]軟包裝高功率磷酸鐵鋰動力電池

在審

• 申請號: 201410763920.9
• 申請日: 2014-12-13
• 公開（公告）號: CN104577130A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 關成善;宗繼月;張敬捧;朱波青
• 申請（專利權）人: 山東神工海特電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/66;H01M4/36;H01M4/58;H01M4/587;H01M10/052
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張世靜

技術領域

本發明涉及鋰離子動力電池技術領域，尤其是一種軟包裝高功率磷酸鐵鋰動力電池。

背景技術

能源緊缺和環境污染引起全世界的廣泛關注，霧霾天氣更是令政府頭疼。燃油汽車是主要的耗能體和空氣污染源，因此各國都在大力研究發展電動汽車，而作為電動汽車核心部件的動力電池性能的提高是電動汽車發展的關鍵。

橄欖石結構的磷酸鐵鋰制備原料來源廣，價格低廉，對環境友好。磷酸鐵鋰電池安全性高，循環壽命長，而且高溫下在電解液中保持穩定，具有良好的高溫循環性能，適合做動力電池。但是磷酸鐵鋰用作正極材料存在離子擴散系數和電子電子電導率低的問題，使其高倍率放電和高倍率循環能力差，同時較大的內阻使其產熱量大，一方面浪費了電池的電能，另外也會影響其安全性。

發明內容

為了解決磷酸鐵鋰動力電池高倍率放電性能差，發熱量大等技術問題，提供了一種包裝高功率磷酸鐵鋰動力電池，本發明降低了電池內阻，提升了電池高倍率放電和高倍率循環性能，使其更好的滿足在電動交通工具上的應用。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種軟包裝高功率磷酸鐵鋰動力電池，包含有正極片、負極片、隔膜、電解液、極耳、鋁塑膜,其特征在于：所述正極片的集流體表面預先涂覆有一層導電涂層，之后涂覆正極料,正極料包含有正極活性物質、粘結劑和導電劑，所述負極片的集流體表面涂覆負極料，負極料包含有負極活性物質、粘結劑和導電劑。

所述的軟包裝高功率磷酸鐵鋰動力電池，其特征在于：所述正極料組分及重量比為：正極活性物質88-92%，粘結劑3-6%，導電劑4-8%。

所述的軟包裝高功率磷酸鐵鋰動力電池，其特征在于：所述正極活性物質由粒徑為40-200nm的磷酸鐵鋰顆粒表面包覆厚度小于3.5nm的石墨烯制成，所述正極導電劑選自導電炭黑、鱗狀石墨、碳納米管中的一種或幾種，所述正極粘結劑為聚偏氟乙烯。

所述的軟包裝高功率磷酸鐵鋰動力電池，其特征在于：所述正極片的集流體厚度為10-20微米，導電涂層雙面總厚度為2-5微米。

所述的一種軟包裝高功率磷酸鐵鋰動力電池，其特征在于：所述負極料組分及重量比為：負極活性物質88-94%，粘結劑3-6%，導電劑3-6%。

所述的一種軟包裝高功率磷酸鐵鋰動力電池，其特征在于：負極活性物質為中間相碳微球、人造石墨和硬碳的混合物，所述負極活性物質組分及重量比為：中間相碳微球65-75%，人造石墨10-15%，硬碳10-20%。

所述的一種軟包裝高功率磷酸鐵鋰動力電池，其特征在于：所述負極導電劑為導電炭黑，所述負極粘結劑為羧甲基纖維素鈉和丁苯橡膠的混合物。

所述的一種軟包裝高功率磷酸鐵鋰動力電池，其特征在于：所述正極片面密度在220-250g/m²范圍，負極片面密度在116-133g/m²范圍。

所述的軟包裝高功率磷酸鐵鋰動力電池，其特征在于：所述正負極極片和隔膜采用疊片結構構成電芯，將正極片與鋁極耳焊接，負極片與銅鍍鎳極耳焊接，電芯裝入鋁塑膜外殼中封裝。

本發明的有益效果是：通過應用改性正極材料，并使用涂覆有導電涂層的正極集流體，提高了正極材料的導電性能，有效降低了電池內阻，減少了電池高倍率放電時的放熱。負極片采用中間相碳微球、人造石墨和硬碳按一定比例的混合物，有助于其形成良好的固體電解質膜，適量硬碳的加入有助于提高其高倍率循環性能。

附圖說明

圖1為本發明實施例2中電池的1C充電10C放電1000次循環曲線圖。

具體實施方式

下面結合具體的實施例，更加清楚的說明本發明的內容，但本發明的實施不局限于以下的實施例。

實施例1

正極片的制備：?采用包覆厚度小于3.5nm的石墨烯包覆的粒徑在40-200nm的磷酸鐵鋰顆粒作為正極活性物質。將磷酸鐵鋰，聚偏氟乙烯，導電炭黑，鱗狀石墨，碳納米管，按照90：5：3：1.5：0.5的比例制備正極漿料，涂敷在厚度為19微米的正極片集流體上，其中導電涂層（雙面）厚度為3微米。制備面密度為220g/m²的正極片。

負極片的制備：將負極活性物質92%，羧甲基纖維素鈉和丁苯橡膠，導電炭黑按91：2.5：1.5:4比例制備負極漿料。正極活性物質中中間相碳微球、人造石墨、硬碳比例為70：15：15。制備面密度為116g/m²的負極片。