[發明專利]一種長循環壽命電池及其制作方法

有效

• 申請號: 201910632961.7
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110335991B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 鄭康;胡金星;張寶華;婁勇剛
• 申請（專利權）人: 駱駝集團武漢光谷研發中心有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M50/119;H01M4/66;H01M10/0525;H01M10/0567;H01M10/058;H01M4/1391
• 代理公司: 武漢經世知識產權代理事務所(普通合伙) 42254
• 代理人: 邱雨家

1.一種長循環壽命電池，其特征在于，包括正極片、負極片、隔膜、電解液和包裝膜，所述電解液包括溶劑、電解質、添加劑，所述溶劑為碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯的混合物，所述添加劑為碳酸亞乙烯酯、丁二腈和含氟醚1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3四氟丙基醚的組合物，還包括制備所述長循環壽命鋰離子電池的制作方法，步驟如下：S1：制作正、負極片：將正極材料溶于有機溶劑中，攪拌均勻后制備成正極敷料涂覆于涂碳鋁箔上，在100℃-120℃烘箱烘干后，經輥壓后得到正極片；將負極材料溶于有機溶劑中，攪拌均勻制備成負極敷料涂覆于涂碳鋁箔上，在100℃-120℃烘箱烘干后輥壓得到負極片；

S2：極片烘烤：將上述正、負極片放入真空烘箱中120-140℃烘烤40-50h，持續抽真空，每2h換一次氣，控制正、負極片水分含量≤200ppm；

S3：制作電芯：將步驟S2得到的正、負極片模切后，按照隔膜、負極片、隔膜、正極片、隔膜的順序采用疊片式結構或卷繞式結構制成電芯；

S4：焊接包裝：將電芯中的正、負極片分別與鋁極耳焊接在一起，形成正、負極引出端，將電芯放入鋁塑包裝膜中，分別引出正、負極耳，在極耳膠處加熱，使鋁塑袋的塑膠與極耳膠熔合，得到軟包電池，軟包電池的一側為開口狀態，待電解液注入；

S5：封裝注液：將電解液注入電芯后，封好注液口；

S6：化成及老化：將包裝好的電池化成、老化、二封后分容即得到具有長循環壽命的鋰離子電池；步驟S6中的化成過程包括以下步驟：

（1）以0.02-0.03C的電流對電池恒流充電5h；

（2）以0.05-0.06C的電流對電池恒流充電5h；

（3）以0.1C的電流對電池恒流充電2h；

（4）以0.2C的電流對電池恒流充電2h；

（5）電池取出室溫靜置1h后進行第一次抽氣；抽氣完成后繼續化成；

（6）以0.2C的電流對電池進行恒流放電5h；

（7）以0.02-0.03C的電流對電池恒流充電5h；

（8）以0.05-0.06C的電流對電池恒流充電6h；

（9）以0.1C的電流對電池恒流充電5h；

（10）電池取出室溫靜置1h后進行第二次抽氣；抽氣完成后繼續化成；

（11）以0.2C的電流對電池進行恒流放電5h；

（12）以0.05-0.06C的電流對電池恒流充電7h；

（13）以0.1C的電流對電池恒流充電6h；

（14）以0.2C的電流對電池恒流放電5h。

2.根據權利要求1所述的一種長循環壽命電池，其特征在于，所述添加劑中碳酸亞乙烯酯、丁二腈和含氟醚1，1，2，2-四氟乙基-2，2，3，3四氟丙基醚的質量比為9-12：1：1，所述添加劑在電解液中的質量分數為3.5%-7.0%。

3.根據權利要求1所述的一種長循環壽命電池，其特征在于，所述電解質為LiPF₆、LiClO₄、LiBF₄、LiAsF₆、LiB(C₆F₅)₃(CF₃)、LiCF₃SO₃中的一種或多種混合物，所述電解質在電解液中的質量分數為13%-26%。

4.根據權利要求1所述的一種長循環壽命電池，其特征在于，所述的正極片包括正極涂碳鋁箔集流體和正極敷料，負極片包括負極涂碳鋁箔集流體和負極敷料，所述正極敷料包括以下組分和按質量百分比的含量：正極活性物質90%-96%，正極導電劑2%-5%，正極粘結劑2%-5%。

5.根據權利要求1所述的一種長循環壽命電池，其特征在于，所述的負極敷料包括以下組分和按質量百分比的含量：負極活性物質89%-96%，負極導電劑2%-6%，負極粘結劑2%-5%；所述負極活性物質為鈦酸鋰Li₄Ti₅O₁₂。