[發明專利]一種鋰離子動力電池及鋰離子動力電池的制備方法

在審

• 申請號: 201710929938.5
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107706388A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 杜成秀
• 申請（專利權）人: 北京軍秀咨詢有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/485;H01M4/525;H01M4/58;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/0585;B82Y30/00
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技術領域

本發明涉及鋰電池技術領域，具體為一種鋰離子動力電池及鋰離子動力電池的制備方法。

背景技術

世界能源與環保形勢日趨緊張，電池作為新能源越來越受到人們的青睞。鋰離子電池由于其能量密度高，體積輕，重量小，環保無污染，成為新能源發展的主要方向。隨著電動汽車、空間技術、國防工業以及電力儲能系統等的迅猛發展，對二次電池的比容量、循環壽命、安全性等方面提出了更高的要求，改進和提高電池的電化學性能可從電極材料等方面入手。

傳統的鋰離子電池無不以石墨作為負極材料主要活性物質。以石墨作為負極活性物質的配方已經比較成熟。石墨為負極的鋰離子電池體系，也有自身固有的缺陷。如電壓過高容易“析鋰”，造成安全性隱患，目前商品化的鋰離子電池負極材料大多都是嵌鋰碳材料。負極材料表面形成的保護膜，在循環使用過程中由于持續不斷的化學反應及晶型變化，也在不斷的影響電池的循環性及電性能。并最終造成性能下降及電池衰減。同時，石墨電極還存在電解液的共嵌入問題，這也將影響電極的循環穩定性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋰離子動力電池及鋰離子動力電池的制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種鋰離子動力電池,所述鋰離子動力電池的正極片由10％-20％二硫化鐵、5％-10％碳納米管、70％-80％鈷酸鋰、2％-8％石墨、3％-8％碳酸錫組成；

所述鋰離子動力電池的負極片由75％-85％鈦酸鋰、10％-20％納米金屬顆粒以及5％-10％粘合劑組成。

優選的，所述納米金屬顆粒選自由硅、錫、鎳和它們的混合物組成的組中的材料；所述納米金屬顆粒的直徑為10-500nm。

優選的，所述粘合劑由40％環氧樹脂、50％苯并噁嗪樹脂和10％微米級導電粒子組成；所述微米級導電粒子包括銅、銀、鉑、鈀、金、錫、銦、鋁或鉍、或它們的任意組合。

優選的，一種鋰離子動力電池的制備方法,包括以下步驟：

A、正極材料制作：將硫化鐵、碳納米管、鈷酸鋰、石墨、碳酸錫混合后加入攪拌罐中低速攪拌，速率為80-120轉/分，時間為5min-10min，之后將攪拌后的混合物涂布在鋁箔上，在真空環境下，100-140℃烘烤3-5h后，自然冷卻，之后進行壓片，得到正極片；

B、負極材料制作：將鈦酸鋰、納米金屬顆粒以及粘合劑混合后加入水浴鍋中加熱攪拌，水浴溫度為40℃-60℃，加熱時間為20min-40min，之后將混合物涂布在鋁箔上，在真空環境下，100-140℃烘烤3-5h后，自然冷卻，之后進行壓片，得到正極片；

C、分別將正極片、負極片在真空環境下，80-140℃烘烤5-7h后，將正極片、隔膜、負極片一起層疊成電芯，置入電池殼體中，成為半成品電池；將半成品電池在真空環境下，50-100℃烘烤10-20h后，注液、化成、分容，得到一種鋰離子動力電池。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明制備方法簡單，制得的鋰離子動力電池倍率充放電優良，循環壽命長，且電池的電化學性能和安全性能高；其中，采用的正極材料制備的正極片經高溫放電循環檢測40次循環充放電后極板上無軟化現象；采用的負極材料制備的負極片放電容量、循環性能和倍率性能都得到了明顯改善；此外，本發明采用的粘合劑導電性能好，對熱機械疲勞或機械疲勞具有增加的耐受性、具有低的加工粘度和低的加工溫度。

具體實施方式

下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明提供如下技術方案：一種鋰離子動力電池,鋰離子動力電池的正極片由10％-20％二硫化鐵、5％-10％碳納米管、70％-80％鈷酸鋰、2％-8％石墨、3％-8％碳酸錫組成；鋰離子動力電池的負極片由75％-85％鈦酸鋰、10％-20％納米金屬顆粒以及5％-10％粘合劑組成；其中，納米金屬顆粒選自由硅、錫、鎳和它們的混合物組成的組中的材料；所述納米金屬顆粒的直徑為10-500nm；粘合劑由40％環氧樹脂、50％苯并噁嗪樹脂和10％微米級導電粒子組成；所述微米級導電粒子包括銅、銀、鉑、鈀、金、錫、銦、鋁或鉍、或它們的任意組合。

實施例一：