[發(fā)明專利]高功率鋰電池及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110223696.4 | 申請(qǐng)日： | 2021-02-26 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113013497B | 公開（公告）日： | 2023-03-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 高佳佳;劉新軍;向楓;蔣陽強(qiáng);朱召彥;高藝珂 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 四川長虹電源有限責(zé)任公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M10/058 | 分類號(hào)： | H01M10/058;H01M4/139;H01M4/04;H01M10/052;H01M10/0567;H01M10/0568 |
| 代理公司： | 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124 | 代理人： | 伍云萍 |
| 地址： | 621000 四川省*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 功率 鋰電池 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及鋰電池領(lǐng)域，特別是高功率鋰電池及其制備領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種可持續(xù)放電高于200C的高功率鋰電池及其制備方法以解決現(xiàn)有鋰離子電池比功率較低的問題。該方法主要包括1)制備正負(fù)極活性漿料，2)正負(fù)極極片涂布，3)正負(fù)極極片壓實(shí)，4)正負(fù)極極片疊片和制備電芯，5)注入電解液并封裝化成等步驟。采用本方法制得的鋰電池可實(shí)現(xiàn)比能量大于60Wh/kg的同時(shí)具有比功率大于12KW/kg的良好放電特性。采用該方法制備得到的鋰電池可作為各種儲(chǔ)能裝置、設(shè)備設(shè)施、無線電通訊的不間斷電源、應(yīng)急電源等，具有高比能、高功率、成本低、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋰電池領(lǐng)域，特別是高功率鋰電池及其制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)
目前，自然資源的消耗導(dǎo)致能源匱乏越發(fā)嚴(yán)重，成本低、輕量化、無污染的鋰電池備受矚目，逐漸成為新能源的代稱，而國內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)于鋰電池的需求日益倍增。
在鋰電池領(lǐng)域中，鋰離子電池具有比能量大、工作電壓高、循環(huán)壽命長、自放電小等特點(diǎn)。特別是其優(yōu)越的高比能量性能和自放電小的特性，適應(yīng)了多領(lǐng)域?qū)﹄娫聪到y(tǒng)提出的小型化、輕量化、高可靠性的要求。而被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、工業(yè)設(shè)備、衛(wèi)星通信、無人機(jī)等，并拓寬到混合電動(dòng)車、純電動(dòng)車、艦船、武器裝備等領(lǐng)域。當(dāng)前鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展趨于成熟，其比能量、大功率輸出能力已有較大幅度的提高。目前，針對(duì)高功率鋰電池，現(xiàn)有國外技術(shù)研究制備鎳鈷鋁酸鋰/石墨體系鋰離子電池，脈沖功率密度為26KW/Kg，能量密度為70Wh/Kg，主要用于軍事武器裝備方面等。另有研究制備出鋰離子電池可實(shí)現(xiàn)連續(xù)功率密度為8KW/Kg，能量密度為80Wh/Kg，主要用于航天武器系統(tǒng)等。國內(nèi)高功率鋰電池目前可實(shí)現(xiàn)150C以上持續(xù)放電，放電比功率最大為18.5KW/Kg。
目前，針對(duì)更高比功率的要求，國內(nèi)鋰離子電池研究暫時(shí)未實(shí)現(xiàn)200C以上連續(xù)放電，同時(shí)具有高比能的高功率鋰電池。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：目前國內(nèi)現(xiàn)有高功率鋰電池在具有高比能條件下，持續(xù)放電低于200C的問題。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：提供一種具有高比能且可持續(xù)放電高于200C的高功率鋰電池及其制備方法。具體技術(shù)方案如下：
高功率鋰電池的制備方法，該方法包括以下步驟：
1)將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘接劑混合并攪拌制備正極活性漿料；將負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘接劑混合并攪拌制備負(fù)極活性漿料；所述正極活性漿料和負(fù)極活性漿料的原料比例均為活性物質(zhì)：導(dǎo)電劑：粘接劑＝85％～95％：2％～11％：2％～5％；
2)將步驟1)所得漿料涂敷在集流體上，得到正極極片和負(fù)極極片，正極極片涂敷面密度為25g/m2～50g/m2，負(fù)極極片涂敷面密度為15g/m2～30g/m2；
3)將步驟2)制得的正極極片壓實(shí)，壓實(shí)密度為2.0g/cm3～3.2g/cm3；負(fù)極極片壓實(shí)，壓實(shí)密度為0.8g/cm3～1.2g/cm3；
4)將步驟3)所得壓實(shí)后的正負(fù)極極片與隔膜通過疊片制備電芯；
5)將步驟4)所得電芯放入電池殼體中封裝并干燥，獲得封裝入殼體的單體電芯；
6)在步驟5)所得封裝入殼體的單體電芯中注入電解液，封裝后化成，制得所述高功率鋰電池。
進(jìn)一步地，所述正極活性物質(zhì)為鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰和磷酸鐵鋰中的至少一種，其中，鈷酸鋰材料D50為2μm～5μm，鎳鈷錳酸鋰材料D50為2μm～7μm，鎳鈷鋁酸鋰材料D50為2μm～7μm，磷酸鐵鋰材料D50為10nm～500nm；
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