一种磷酸铁锂动力电池及其制作方法

文档序号:7062827阅读:1333来源:国知局
一种磷酸铁锂动力电池及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种磷酸铁锂动力电池及其制作方法,将一次纳米粒子团聚而成的二次颗粒磷酸铁锂、D50值1-3um,作为正极活性物质,负极采用具有无定型碳包覆结构的高层间距人造石墨,隔膜采用基材为PP、PE、PP的高透气性隔膜,透气性≤300s/100ml;电解液成分为:内含碳酸乙烯酯(EC)25%-35%、碳酸丙烯酯(PC)5%-10%、碳酸甲乙酯(EMC)25%-35%、碳酸二乙酯(DEC)10%-15%,锂盐为六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂复合导电盐,浓度10%-15%。添加剂为丁二腈,硫酸亚乙烯脂、氟化烃。方型铝壳锂离子电池正负极片经卷绕、并卷芯、焊盖板、入壳、烘烤、激光焊、二次烘烤、注液、化成、抽气、压钢珠、分容、45度至75度高温老化,120h-24h高温热成膜。
【专利说明】一种磷酸铁锂动力电池及其制作方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及储能动力电池,特别是涉及磷酸铁锂离子储能动力电池。

【背景技术】
[0002] 磷酸铁锂电池具绿色环保,使用寿命长,高安全。具有非常高的性价比,因而具有 非常广泛的应用前景。
[0003] 普通的磷酸铁锂电池高温性能非常优异。人们通常通过纳米化等手段来提高材料 的低温性能。
[0004] 纳米化材料比表面积过大,会对制程产生影响。并且影响高温性能。


【发明内容】

[0005] 本发明提高一种高低温兼顾磷酸铁锂电池、目的提高磷酸铁锂储能动力类电池高 温储存性能、低温放性能。
[0006] 本发明通过正极\负极\电解液进行全面优化.达到全面改进电池高低温性能目 的。
[0007] 本发明的技术方案如下:
[0008] 1.采用一次纳米粒子团聚而成的二次颗粒磷酸铁锂、D50值l_3um,作为正极活性 物质,负极采用具有无定型碳包覆结构的高层间距人造石墨,隔膜采用基材为PP、PE或PP 的高透气性隔膜,透气性< 300s/100ml ;电解液成分为:内含碳酸乙烯酯(EC)25% -35%、 碳酸丙烯酯(PC)5% -10%、碳酸甲乙酯(EMC) 25% -35%和碳酸二乙酯(DEC) 10% -15%, 锂盐为六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂复合导电盐,浓度10% -15%。添加剂为丁二腈,硫酸 亚乙烯脂、氟化烃。
[0009] 2.方型铝壳锂离子电池正负极片经卷绕、并卷芯、焊盖板、入壳、烘烤、激光焊、二 次烘烤、注液、化成、抽气、压钢珠、分容、45度至75度高温老化,120h-24h高温热成膜。老 化温度越高,老化时间越短。该工艺即可快速挑选不良电芯,分选出不同自放电的电池,而 且可以提升电池高低温性能。
[0010] 3.所述纳米粒子团聚而成的二次颗粒磷酸铁锂、D50值l-3um,作为正极活性物 质,利于提升电池低温性能。
[0011] 4.所述负极采用具有无定型碳包覆结构的高层间距人造石墨,利于提高负极与电 解液高粘度组分相容性,兼顾高低温性能。
[0012] 5.所述隔膜采用基材为PP、PE、PP的高透气性隔膜,透气性彡300s/100ml,空隙率 大于40%,利于隔膜吸收电解液,提高低温下离子通导能力,亦利于高温性能。
[0013] 6.所述电解液采用高粘度组分,低熔点组分相互搭配,高低温性能兼顾。
[0014] 7.所述电解液采用添加剂具有正/负极表面成膜作用,利于提升电池高温性能及 安全性能。
[0015] 8.所述高温陈化过程利于SEI膜形成大量氟化锂成份、利于提升电池高低温性 能。陈化条件45度至75度陈化120h-24h陈化温度越高,陈化时间越短。
[0016] 9.所得方型锂离子电池具有高低温兼顾、高安全性能。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 图1为不同温度放电曲线。

【具体实施方式】
[0018] 本发明实例1865140-10Ah磷酸铁锂锂离子电池
[0019] 实施例1
[0020] 1、正极活性物质D50(l_3um)的一次纳米粒子团聚而成的二次颗粒。负极采用具 有无定型碳包覆结构的高层间距人造石墨。利于提升电芯高低温性能。
[0021] 2、隔膜采用基材为PP、PE、PP的高透气性隔膜,透气性彡300s/100ml。
[0022] 3、电解液采用高低温兼顾溶剂配方,内含EC25 % -35 %、PC5 % -10 %、 EMC25 % -35 %、DEC 10 % -15 %,锂盐为LiPF6、二氟草酸硼酸锂复合导电盐,浓度 10% -15%。添加剂为丁二腈,硫酸亚乙烯脂、氟化烃。
[0023] 4、铝壳动力型锂离子电池正负极片经卷绕、并卷芯、焊盖板、入壳、烘烤、激光焊、 二次烘烤、注液、化成、抽气、压钢珠、分容、45度至75度高温老化120h-24h高温热成膜。老 化温度越高,老化时间越短。该工艺即可快速挑选不良电芯,分选出不同自放电电池,而 且可以提升电池高低温性能。
[0024] 实验电池编号:1#-6#实验电池高低温测试数据见表21#_3#数据曲线数据见图1。
[0025] 60度30天荷电保持测试数据如表1所示。
[0026] 表 1
[0027]

【权利要求】
1. 一种磷酸铁锂动力电池,其特征在于:一次纳米粒子团聚而成的二次颗粒磷酸铁 锂、D50值l-3um,作为正极活性物质,负极采用具有无定型碳包覆结构的高层间距人造石 墨,隔膜采用基材为PP、PE或PP的高透气性隔膜,透气性< 300s/100ml ;电解液成分为:内含碳酸乙烯酯25% -35%、碳酸丙烯酯5% -10%、碳酸甲乙酯25% -35%、碳酸二乙酯 10% -15%,锂盐为六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂复合导电盐,浓度10% -15%,添加剂为丁 二腈,硫酸亚乙烯脂、氟化烃。
2. 根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂动力电池,其特征在于:所述隔膜的空隙率大 于 40%。
3. -种磷酸铁锂动力电池的制作方法,其特征在于: 将一次纳米粒子团聚而成的二次颗粒磷酸铁锂、D50值l-3um,作为正极活性物质,负 极采用具有无定型碳包覆结构的高层间距人造石墨,隔膜采用基材为PP、PE或PP的高透 气性隔膜,透气性< 300s/100ml ;电解液成分为:内含碳酸乙烯酯25% -35%、碳酸丙烯酯 5% -10%、碳酸甲乙酯25% -35%和碳酸二乙酯10% -15%,锂盐为六氟磷酸锂、二氟草酸 硼酸锂复合导电盐,浓度10% -15%。添加剂为丁二腈,硫酸亚乙烯脂、氟化烃, 方型铝壳锂离子电池正负极片经卷绕、并卷芯、焊盖板、入壳、烘烤、激光焊、二次烘烤、 注液、化成、抽气、压钢珠、分容和高温陈化成膜。
4. 根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂动力电池的制作方法,其特征在于:所述高温 陈化条件为45度至75度,时间120h-24h。
【文档编号】H01M10/0525GK104393331SQ201410653059
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】朱冠华, 符泽卫, 吴彬杰, 万伟超, 王家涛, 罗开燕, 周京明, 涂雪菲, 易锦文, 叶尚云, 李锡力, 张平伟 申请人:云南锡业集团(控股)有限责任公司
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