[發明專利]一種功率能量兼顧型鋰離子動力電池制作工藝

在審

• 申請號: 201710013078.0
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106654390A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 李文生;薛馳;繆永華;趙映軍;徐洲
• 申請（專利權）人: 中天儲能科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587;H01M4/587;H01M10/0525;H01M2/26
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙)11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及動力電池技術領域，特別是一種功率能量兼顧型鋰離子動力電池制作工藝。

背景技術

鋰離子動力電池目前主要分為能量型和功率型。

能量型電池其能量密度高,可以存儲較多的電量,提供較長的續航里程,但是其最大的缺陷就是不能大功率放電,一旦大功率放電就會發熱嚴重.這類電池一般用在公交大巴等不需要大倍率放電的車型上。

功率型電池通過特殊設計可以進行大功率放電,持續放電倍率可在10C-30C之間,但是此類電池容量較低,不能存儲太多的電量,續航里程較短,一般用在混合動力乘用車上。

所以目前市面上的電池要么只能長續航,不能大功率放電;要么只能大功率放電,不能長續航.這樣給消費者帶來了很多不便。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種功率能量兼顧型鋰離子動力電池制作工藝。

本發明采用的技術方案為：

1.一種功率能量兼顧型鋰離子動力電池制作工藝，其特征在于，具體步驟如下：

1）先將大顆粒石墨A和小顆粒石墨B經過特制質量比例，石墨A：石墨B=6.18:0.382后，通過干混30min，再加制作好的膠液進行攪拌2h，再進行高速分散，然后涂布制成負極片；

2）再用激光對負極片進行切割，其中負極耳間距和負極耳寬度比值需要相等，即k/e= a/f= b/g= c/h= d/i，以保證電流的通暢性，保證電流密度的均勻性（k、a、b、c、d為負極耳之間的間距，e、f、g、h、i為負極耳的寬度）；

3）將負極片和制作好的正極片及隔膜卷繞成卷芯，然后將三個同樣的卷芯并聯，最后與外殼、蓋子裝配，注液、化成，制作成電芯成品。

本發明的有益效果如下：

（1）本發明負極設計采用大顆粒和小顆粒石墨按照特定比例及制漿工藝制作而成。大顆粒具有較低的比表面積，較高的可逆容量可以達到700mAh/g，可以減少電解液與負極顆粒的反應，提高容量。小顆粒石墨比較面積大，可以實現大功率充放電池，但是其與電解液反應損失較大，容量發揮沒有大顆粒好。二者配合使用，互補不足，發揮各自優勢，達到既可以容量高，又可以大功率放電的目的。

（2）本發明的電池內部采用三個多極耳極組并聯，同時極耳之間的間距通過特殊計算和試驗設計最終確定而成，在物理性能上實現電子傳輸的快速便捷化，降低內阻，提高倍率性能，同時提升了電池之間的各項性能的一致性。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細說明。

圖1為本發明中激光對負極片進行比例切割結構示意圖；

圖2為本發明中三個卷芯并聯結構示意圖。

具體實施方式

實施例：

1）先將大顆粒石墨A和小顆粒石墨B經過特制質量比例石墨A：石墨B=6.18:0.382后，通過干混30min，再加制作好的膠液進行攪拌2h，再進行高速分散，然后涂布制成負極片；

2）如圖1所述，再用激光對負極片進行切割，其中負極耳間距和負極耳寬度比值需要相等，即k/e= a/f= b/g= c/h= d/i，以保證電流的通暢性，保證電流密度的均勻性（k、a、b、c、d為負極耳之間的間距，e、f、g、h、i為負極耳的寬度）；

3）如圖2所述，將負極片和制作好的正極片及隔膜卷繞成卷芯，然后將三個同樣的卷芯并聯，最后與外殼、蓋子裝配，注液、化成，制作成電芯成品。

應用多極耳卷繞方形型磷酸鐵鋰電池為例，正極是磷酸鐵鋰材料，負極為本發明的大顆粒和小顆粒特制質量配比例石墨材料，特制比例為石墨1：石墨2=6.18:0.382，電池型號為2770135，容量為20AH，電極配方如表1所示：

表一

經過混料，輥壓，分切，卷繞，裝配，注液，化成最終得到了成品電池。

表二

從上述表格中，可以明顯看出，本發明專利的產品能量密度為124wh/kg，與普通能量型樣品125wh/kg無明顯差異。本發明專利的產品15C放電，容量80%,電池溫度45℃，與普通功率型樣品的15C放電，容量83%,電池溫度42℃，無明顯差異。普通能量型樣品15C放電，容量只有38%,電池溫度卻高達78℃，這是無法接受的。普通功率型樣品的能量密度只有90 wh/kg，容量只有15Ah，這個容量太低。所以本發明專利的產品既具備能量型特點又具備功率型性能。

以上所述是本發明的優選實施方式，不能以此來限定本發明之權利范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發明的保護范圍。