[發明專利]一種鋰離子電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201610016784.6
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105428595A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 黎明旭;彭海林;何有奇;李瑤
• 申請（專利權）人: 深圳市沃特瑪電池有限公司
• 主分類號: H01M4/136
• 分類號: H01M4/136;H01M4/1397;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 王利彬

技術領域

本發明屬于鋰離子電池領域，尤其涉及一種鋰離子電池及其制備方法。

背景技術

隨著不可再生資源的不斷消耗和環境問題的日益凸顯，國家對新能源的研究和開發越來越重視，尤其是節能減排方面的指標性要求，使鋰離子動力電池在近年來發展十分迅速，未來發展空間也是極其廣闊。在鋰離子動力電池的性能方面，循環性能一直是衡量其優劣的重要標準。而現有鋰離子動力電池的循環壽命較短，難以滿足行業發展的需要。

鋰離子電池通常分為疊片和卷繞兩種，疊片電池采用隔膜、負極片、隔膜、正極片依次疊放的方式，而卷繞電池采用隔膜、負極片、隔膜、正極片依次疊放讓再以一定的張力卷繞，相對而言，在有張力條件下的卷繞方式顯然比自然放置極片的疊片方式內部更緊湊，因此，卷繞電池內部極片更難被電解液浸潤，保液量也不充足，影響了電池材料的性能的發揮。卷繞電池內部正、負極片面積對應本身也是不對等的，內層正極片單位面積對應的負極片面積比外層正極片單位面積對應的負極片面積要小。

因此，現有卷繞鋰離子動力電池的電芯倍率循環性能較差和極片保液量不足，是鋰離子電池領域亟待解決的技術問題。

發明內容

為解決卷繞鋰離子電池電芯的倍率性能差和極片保液量不足的問題，本發明提供了一種鋰離子電池及其制備方法，旨在滿足行業發展對鋰離子電池倍率性能和循環性能的要求。

本發明是這樣實現的，一種用于鋰離子電池的正極片，所述正極片表面涂覆有正極漿料，所述正極漿料在正極片兩側具有多個彼此分離開的棱條結構，且相鄰兩條棱條之間的間隙寬度為0.1-5mm。

進一步地，所述棱條的長度為1-10mm，所述正極漿料的單側漿料厚度為60-70μm。

進一步地，所述正極漿料的制備原料包括鎳鈷錳酸鋰、聚偏二氟乙烯及導電劑；所述鎳鈷錳酸鋰、聚偏二氟乙烯及導電劑的質量比為95～100:2～3:2～3。

進一步地，所述導電劑包括SP導電劑(炭黑導電劑)和/或KS-6導電劑(石墨導電劑)。

進一步地，所述正極漿料過150-200目篩。

為解決上述技術問題，本發明還提供了一種正極片的制備方法，包括以下步驟：

(1)在真空條件下，將聚偏二氟乙烯與NMP(N-甲基吡咯烷酮)按一定比例混合，進行第一次攪拌；

(2)調整轉速后，加入導電劑，進行第二次攪拌；

(3)調整轉速后，加入鎳鈷錳酸鋰，進行第三次攪拌，制得正極漿料；

(4)用涂布機將正極漿料涂布成棱條狀。

進一步地，所述聚偏二氟乙烯與NMP的質量比為1-10:100；所述第一次攪拌的速率為20-100rpm，時間為1-2h。

進一步地，所述第二次攪拌的速率為800-1300rpm，時間為1-1.5h。

進一步地，所述第三次攪拌的速率為800-1000rpm，時間為1-1.8h。

為解決上述技術問題，本發明還提供了一種鋰離子電池，包括上述所述的正極片。

本發明與現有技術相比，有益效果在于：本發明的鋰離子電池，正極片上的正極漿料覆涂成棱條結構，負極仍然采用常規的結構，增大了充放電過程中正極片上發生化學反應的面積，更有利于鋰離子的快速脫出和嵌入，提高了電池的倍率性能。另外，正極片凹槽處也是電解液的良好港灣，能保證吸附充足的電解液。本發明提供的鋰離子電池的制備方法，操作簡單，原料成本較低，既滿足行業發展需要，又便于工業化生產，具有實際應用意義。

附圖說明

圖1是現有技術提供的卷芯鋰離子電池的內部剖面圖。

圖2是本發明實施例提供的涂布漿料后、進行卷繞前的正極片單側漿料的結構示意圖，其中圖2a為左視圖，圖2b為俯視圖。

圖3是實施例的鋰離子電池的循環性能測試結果圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

卷繞鋰離子電池是采用隔膜、負極、隔膜、正極依次疊放然后卷繞，經過裝配、烘烤、注液、封口制得成品電池。具體如圖1中所示，1為負極內層，2為銅箔，3為負極外層，4為隔膜，5為正極內層，6為鋁箔，7為正極外層。

按照本發明的技術方案制備卷繞鋰離子電池，首先制備本發明中的具有特殊結構的正極片，過程如下：

(1)按照鎳鈷錳酸鋰、聚偏二氟乙烯及導電劑的質量比為為95～100:2～3:2～3，準備這幾種原料；