[發明專利]一種高倍率的磷酸鐵鋰電池及其制備方法

在審

• 申請號: 202011318799.0
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112421098A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 鄭帥;董捷;王春永;李昌輝
• 申請（專利權）人: 安徽理士新能源發展有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/0585
• 代理公司: 合肥東信智谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34143
• 代理人: 聶永旺

一種高倍率的磷酸鐵鋰電池，包括鋁塑膜和電芯；所述鋁塑膜形成封閉的空腔，且所述空腔內設有電芯；所述電芯包括正極板、隔膜、負極板、鋁極耳以及鎳極耳，所述正極板、隔膜以及負極板依次疊加設置，所述隔膜將所述正極板和所述負極板隔開；所述正極板由多個正極極片疊加而成，每個所述正極板的輸出端均設有正極極耳，多個所述正極極耳均連接至鋁極耳；所述負極板由多個負極極片疊加而成，每個所述負極板的輸出端均設有負極極耳，多個所述負極極耳均連接至鎳極耳。本發明通過層層疊片方式能夠有效利用鋁塑膜所包成的一定的空間，顯著提升電池的容量和能量密度。

技術領域

本發明屬于電池技術領域，特別涉及一種高倍率的磷酸鐵鋰電池及其制備方法。

背景技術

軟包鋰離子電池由于其高循環壽命、長循環壽命、高安全性以及可根據要求設計等優點，已被廣泛應用于電子設備、電動汽車、儲能以及軍工航天等領域。但隨著電動汽車朝著高續航里程、高安全性以及可以快速充電的發展，人們對于電池要求具有更高的倍率性能和安全性能。

目前提高鋰離子電池倍率性能的主要方法有：1.對正負極材料進行相關的更替或者改性工作，但這種方法技術難度頗高，難以有重大突破；2.采用不同類型的電解質，如固態電解質等，提升電池的安全性；但是該方法技術難度高，難以短時間應用等；3.采用集流體涂碳的方法增加活性物質和集流體的接觸面積，從而降低電荷轉移阻抗，提升電池的倍率性能；但是由于大倍率條件下，電池溫度較高，容易造成隔膜融化以及正極材料分解，造成嚴重的安全問題。

聚陰離子結構的磷酸鐵鋰具有結構穩定性高，分解溫度低以及放電平臺穩定等優點，使得成為高安全性的鋰離子電池正極材料的優選，但磷酸鐵鋰本身導電性差，進而嚴重限制了磷酸鐵鋰電池的倍率性能。因此開發一種在提高鋰離子電池倍率性能的同時安全性也得以提高顯得尤為重要。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足，提供了一種高倍率的磷酸鐵鋰電池及其制備方法，具體技術方案如下：

一種高倍率的磷酸鐵鋰電池，包括鋁塑膜和電芯；所述鋁塑膜形成封閉的空腔，且所述空腔內設有電芯；所述電芯包括正極板、隔膜、負極板、鋁極耳以及鎳極耳，所述正極板、隔膜以及負極板依次疊加設置，所述隔膜將所述正極板和所述負極板隔開；

所述正極板由多個正極極片疊加而成，每個所述正極板的輸出端均設有正極極耳，多個所述正極極耳均連接至鋁極耳；

所述負極板由多個負極極片疊加而成，每個所述負極板的輸出端均設有負極極耳，多個所述負極極耳均連接至鎳極耳。

進一步地，每個所述正極極片的端部均設有正極極片極耳，各個正極極片極耳疊加焊接為一體形成正極極耳；每個所述負極極片的端部均設有負極極片極耳，各個負極極片極耳疊加焊接為一體形成負極極耳。

進一步地，所述電芯采用方形疊片式結構，且所述正極極片采用磷酸鐵鋰正極極片，所述負極極片采用石墨負極極片。

進一步地，所述鋁極耳包括正極匯流排和正極端子，各個所述正極極耳并聯焊接至正極匯流排，所述正極匯流排的外壁中部設有正極端子；所述鎳極耳包括負極匯流排和負極端子，各個所述負極極耳并聯焊接至負極匯流排，所述負極匯流排的外壁中部設有負極端子。

進一步地，所述正極極片的材料包括活性物質、導電劑和粘結劑，且所述活性物質、導電劑和粘結劑的質量配比為(95-98)：(1-3)：(1-2)；所述負極極片的材料包括活性物質、導電劑和粘結劑，且所述活性物質、導電劑和粘結劑的質量配比為(95-98)：(1-3)：(1-2)。

進一步地，所述導電劑包括KS-6、Super P、碳纖維、碳納米管以及石墨烯中的一種或多種。

一種高倍率的磷酸鐵鋰電池的制備方法，所述方法包括以下步驟：

S1：制作極片：

包括制作正極極片：