[發明專利]一種聚合物鋰離子電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201710390593.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107275553A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 王威;李載波;楊山;吳燕英;韋向紅;陳杰
• 申請（專利權）人: 東莞鋰威能源科技有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M2/26;H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/0587
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 潘俊達

1.一種聚合物鋰離子電池，其特征在于：包括正極片、負極片、間隔于正極片和負極片之間的隔離膜，及其電解液，所述正極片的中部設置有正極耳，所述負極片的兩端設置有負極耳；

所述正極片包括正極集流體和涂覆在正極集流體表面上的正極膜片，所述正極膜片包括重量配比為90％～99％的正極活性材料、0.5％～5％的導電劑、0.5％～5％的聚偏氟乙烯，所述正極片的壓實密度為3.5～4.2g/cm³；

所述負極片包括負極集流體和涂覆在負極集流體表面上的負極膜片，所述負極膜片包括重量配比為90％～98％的石墨、1％～2％的羧甲基纖維素鈉、0.5％～5％的導電劑、0.5％～3％的丁苯橡膠，所述負極片的壓實密度為1.55～1.70g/cm³。

2.根據權利要求1所述的聚合物鋰離子電池，其特征在于：所述正極活性材料為鈷酸鋰、磷酸鐵鋰和三元正極材料中的至少一種，所述三元正極材料為LiNi_1-x-y-zCo_xMn_yAl_zO₂，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1且0≤x+y+z≤1。

3.根據權利要求1所述的聚合物鋰離子電池，其特征在于：所述導電劑為導電炭黑、導電石墨、石墨烯、碳納米管、碳納米纖維和科琴黑中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的聚合物鋰離子電池，其特征在于：所述隔離膜為聚乙烯膜、聚丙烯膜、芳綸膜和聚酰亞胺膜中的至少一種，所述隔離膜的厚度為10～20μm，孔隙率為40％～50％。

5.根據權利要求1所述的聚合物鋰離子電池，其特征在于：所述電解液包括重量配比為5％～15％的鋰鹽、80％～90％的溶劑和1～10％的添加劑，所述添加劑為碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1，3-丙烷磺酸內酯、1，4-丁烷磺酸內酯、二氟草酸硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、硫酸乙烯酯、4-甲基硫酸乙烯酯、丁二酸酐和4-乙基硫酸乙烯酯、丁二腈和己二腈中的至少一種。

6.根據權利要求5所述的聚合物鋰離子電池，其特征在于：所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、四氟硼酸鋰和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰中的至少一種。

7.根據權利要求5所述的聚合物鋰離子電池，其特征在于：所述溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、丙酸丙酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯和丁酸丙酯中的至少一種。

8.一種根據權利要求1所述的聚合物鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、將正極活性材料、聚偏氟乙烯、導電劑按重量配比90％～99％：0.5％～5％：0.5％～5％混合，加入N-甲基吡咯烷酮溶劑進行攪拌，制成正極漿料，然后涂覆在鋁箔上進行烘干，烘干后進行輥壓和分切操作，并在鋁箔的中部焊接正極耳，制成正極片備用；

步驟二、將石墨、羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、導電劑按重量配比90％～98％：1％～2％：0.5％～3％：0.5％～5％混合，加入水溶劑進行攪拌，制成負極漿料，然后涂覆在銅箔上進行烘干，烘干后進行輥壓和分切操作，并在銅箔的兩端焊接負極耳，制成負極片備用；

步驟三、將氟乙烯類共聚物溶解在丙酮溶劑中，然后涂覆在隔離膜表面，制成聚合物多孔膜；

步驟四、在制備好的正極片和負極片之間加入聚合物多孔膜進行卷繞，制成卷芯；將卷芯置于包裝殼中，頂側封后注入電解液，然后通過化成、夾具烘烤、二封和分容工序制成聚合物鋰離子電池。

9.根據權利要求8所述的聚合物鋰離子電池的制備方法，其特征在于：所述化成溫度為60℃～80℃，充電截止電壓為4.4V。