[發(fā)明專利]一種高比能高功率的鋰電池及其制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810344366.9
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108598598A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 郭鋒;李艷紅;蔡若愚;劉月學;張建省
• 申請（專利權）人: 浙江南都電源動力股份有限公司;杭州南都動力科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587;H01M10/0525;H01M2/26
• 代理公司: 杭州裕陽聯(lián)合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本發(fā)明公開了一種高比能高功率的鋰電池及其制造方法，第一電芯1提供高達150Wh/kg的比能量；第二電芯2提供電芯脈沖時所需的大功率；利用第二電芯2的電流密度分布均一，電芯發(fā)熱量小，能夠使熱量均一擴散的特點，使得電池在保證高能量的狀態(tài)下提供高功率；本發(fā)明利用第一電芯1的發(fā)熱量在低溫下給第二電芯2提供熱量，使第二電芯2在低溫下也能夠提供優(yōu)異的脈沖充放電性能；從而實現(xiàn)提升電芯的常溫以及低溫脈沖充放電性能。

技術領域

本發(fā)明涉及電池制造領域，特別是一種高比能高功率的鋰電池及其制造方法。

背景技術

目前，自然資源的過度消耗以及環(huán)境污染導致的全球能源和全球變暖危機日益嚴重，而汽車的普及是導致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因之一，那么在這種大環(huán)境下，汽車電動化成為未來發(fā)展趨勢，成本低、輕量化、無污染的鋰電池成為人們備受矚目的新能源代稱，基于此種認識下，國內(nèi)外市場對于鋰電池的需求日益倍增。燃油汽車純電動化的進程中，混合動力汽車(HEV)是必不可走的重要一步，利用高功率的電池系統(tǒng)在汽車制動時提供助力節(jié)省汽車本身油耗，在汽車剎車停滯狀態(tài)時通過電池系統(tǒng)儲存能量。高比能高功率電池成為人們研究的重點，一方面滿足高能量的輸出，一方面提供瞬時大功率，對于電池本身來說兩者兼顧是有一方面趨向的，不能同時滿足。

面對市場上對于高功率電池的需求，開發(fā)一款既能夠提供大能量又能提供大功率的電芯，特別是適用于低溫啟動的電池是非常有意義和重要的，依據(jù)現(xiàn)有技術，電芯在常溫時提供大的脈沖充電功率是很容易做到的，像日立、松下、SAFT、LG以及GYC公司所試制的HEV用高功率鋰離子電池在50％DOD下10s脈沖時電芯的功率密度都可以達到1800W/kg的水平以上，然而低溫(-20℃、-30℃)時高功率脈沖充電各公司還只是在設定目標，如USABC中對于混合動力系統(tǒng)作出要求(-30℃時可以以1.1kW的功率進行脈沖充電5s放電1s)，因此功率型電芯低溫充電技術是急需突破和改進的。功率型電芯開發(fā)的常規(guī)思路大概是使用D50較小的正負極材料，將正負極極片面密度減薄化，使用高孔隙率(≥40％)隔膜，再結(jié)合特殊添加劑電解液，然而這些措施的實施勢必會導致電芯能量密度的降低，而且對于低溫脈沖充放電幾乎不起作用，本發(fā)明解決這些問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于本發(fā)明提供一種高比能高功率的鋰電池及其制造方法，通過第一電芯和第二電芯的配合，提升電芯的常溫以及低溫脈沖充放電性能。

為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術方案：

一種高比能高功率的鋰電池，包括：電芯，設置于電芯兩側(cè)的正極耳和負極耳；電芯包括：第一電芯，連接于第一電芯的第二電芯；第一電芯由正極片，負極片卷繞而成，第二電芯由正極片、負極片模切后的小片疊放而成。

前述的一種高比能高功率的鋰電池，第二電芯由正極片、負極片模切成的小片通過一正一負疊放而成。

前述的一種高比能高功率的鋰電池，第二電芯包括：多個第二電芯單元；第二電芯單元由小片單元通過一正一負疊放而成；小片單元為正極片、負極片模切成的小片按照比例分離出N份，其中一份為小片單元。

前述的一種高比能高功率的鋰電池，第一電芯與第二電芯的連接方式包括:串聯(lián)或并聯(lián)。

前述的一種高比能高功率的鋰電池的制造方法，包括如下步驟：

步驟一，制備正極片：制備PVDF膠體，在真空攪拌罐中恒溫攪拌，將導電劑加入到攪拌好的膠體中，攪拌，再將正極材料加入攪拌，利用NMP調(diào)節(jié)漿料粘度，漿料過濾后涂覆在正極集流體上，經(jīng)烘干，輥壓，分切后待用；

步驟二，制備負極片；將導電劑加入到攪拌均一的水性膠體中，攪拌，再將烘烤好的倍率型負極材料多次少量的加入到攪拌容器中，進行真空攪拌，攪拌，過濾處理后的漿料涂覆在負極集流體箔材上，經(jīng)過烘干、輥壓、分切后待用；