施例制备的电池型号与对比例一直，在室温下IC放电容量与现有技术相当，但以15C电流放电时，本发明制备的高倍率锂离子电池容量保持率提升11.1 %。
[0052]实施例2:
[0053]将称量好的聚偏二氟乙烯和ΝΜΡ(Ν，Ν_二甲基吡咯烷酮)依次加到搅拌罐中真空搅拌2h直至聚偏二氟乙烯完全溶解成透明溶液，溶液浓度为4%，再将称量好的纳米碳管缓慢加入搅拌罐中，其中聚偏二氟乙烯与碳纤维的质量比为I:4，搅拌4h后，加入混合浆料质量10%的造孔剂碳酸氢铵，继续搅拌2h形成均匀稳定的涂层浆料，将涂层浆料使用转移式涂布的方式均匀的涂覆在隔膜两侧并干燥制备出复合多孔隔膜，单面涂层厚度14μπι，双面涂层厚度为28μηι。
[0054]以1^附0.5(>)().3111().202作为锂离子电池正极活性物质，与聚偏二氟乙稀、3卯61.-?、WP等混合配制成LiNiQ.5COQ.3Mn().202正极浆料，然后将正极浆料涂覆在复合正极集流体上经干燥、辊乳、分切、焊接极耳等工序得到得到正极片。
[0055]以人造石墨作为锂离子电池负极活性物质，与CMC、SBR(丁苯橡胶)、Super-P和去离子水混合配制成石墨负极浆料。然后将负极浆料涂覆在铜箔上经干燥、辊乳、分切、焊接极耳等得到负极片。
[0056]将正负极极片和复合隔膜经卷绕工序制备出卷芯；卷芯经封装、烘烤、注液、热冷压、化成、分容等工序制备出高倍率锂离子电池。
[0057]制作的电池型号为3553125PL(厚度3.5mm，宽度53mm，长度125mm)，标称容量2500mAh。所得电池在室温下IC放电容量为2545mAh，以15C倍率放电容量为2476mAh，是IC放电容量的97.3%。
[0058]同型号现有技术制备的电池在室温下IC放电容量为2563mAh，以15C倍率放电容量为2202mAh，实施例制备的电池在室温下IC放电容量与现有技术相当，但以15C电流放电时，本发明制备的高倍率锂离子电池容量保持率提升11.4%。
[0059]实施例3:
[0060]将称量好的聚偏二氟乙烯和NMP(N，N_二甲基吡咯烷酮)依次加到搅拌罐中真空搅拌2h直至聚偏二氟乙烯完全溶解成透明溶液，溶液浓度为6%，再将称量好的石墨烯缓慢加入搅拌罐中，其中聚偏二氟乙烯与碳纤维的质量比为1:9，搅拌4h后，加入混合浆料质量20%的造孔剂碳酸氢铵，继续搅拌2h形成均匀稳定的涂层浆料，将涂层浆料使用高速喷涂的方式均匀的涂覆在隔膜两侧并干燥制备出复合多孔隔膜，单面涂层厚度7μπι，双面涂层厚度为14μηι。
[0061 ] 以LiFePO4作为锂离子电池正极活性物质，与聚偏二氟乙烯、Super-P、匪P等混合配制成LiFePO4正极浆料，然后将正极浆料涂覆在复合正极集流体上经干燥、辊乳、分切、焊接极耳等工序得到得到正极片。以天然石墨作为锂离子电池负极活性物质，与CMC、SBR(丁苯橡胶)、Super-P和去离子水混合配制成石墨负极楽料。然后将负极楽料涂覆在铜箔上经干燥、辊乳、分切、焊接极耳等得到负极片。
[0062]将正负极极片和复合隔膜经卷绕工序制备出卷芯；卷芯经封装、烘烤、注液、热冷压、化成、分容等工序制备出高倍率锂离子电池。
[0063]制作的电池型号为3455131PL(厚度3.4mm，宽度55mm，长度131mm)，标称容量1600mAh。所得电池在室温下IC放电容量为1682mAh，以15C倍率放电容量为1654mAh，是IC放电容量的98.3%。
[0064]同型号现有技术制备的电池在室温下IC放电容量为1698mAh，以15C倍率放电容量为1433mAh，本实施例制备的电池在室温下IC放电容量与现有技术相当，但以15C电流放电时，本发明制备的高倍率锂离子电池容量保持率提升13.9%。
[0065]实施例4:
[0066]将称量好的聚偏二氟乙烯和NMP(N，N_二甲基吡咯烷酮)依次加到搅拌罐中真空搅拌2h直至聚偏二氟乙烯完全溶解成透明溶液，溶液浓度为5%，再将称量好的超导炭黑缓慢加入搅拌罐中，其中聚偏二氟乙烯与碳纤维的质量比为1:7，搅拌4h后，加入混合浆料质量8%的造孔剂碳酸铵，继续搅拌2h形成均匀稳定的涂层浆料，将涂层浆料使用高速喷涂的方式均匀的涂覆在隔膜两侧并干燥制备出复合多孔隔膜，单面涂层厚度7μπι，双面涂层厚度为14μηι0
[0067]以LiNii/3Coi/3Mm/302和LiMmCU作为裡尚子电池正极活性物质，与聚偏二氣乙稀、Super-P、NMP等混合配制成正极浆料，然后将正极浆料涂覆在复合正极集流体上经干燥、辊车U分切、焊接极耳等工序得到得到正极片。以人造石墨Si/C复合材料(深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司生产，代号为NI)作为锂离子电池负极活性物质，与CMC、SBR( 丁苯橡胶)、Super-P和去离子水混合配制成石墨负极浆料。然后将负极浆料涂覆在铜箔上经干燥、辊乳、分切、焊接极耳等得到负极片。
[0068]将正负极极片和复合隔膜经卷绕工序制备出卷芯；卷芯经封装、烘烤、注液、热冷压、化成、分容等工序制备出高倍率锂离子电池。
[0069]制作的电池型号为3455131PL(厚度3.4mm，宽度55mm，长度131mm)，标称容量2300mAh。所得电池在室温下IC放电容量为2394mAh，以15C倍率放电容量为2326mAh，是IC放电容量的97.2%。
[0070]同型号现有技术制备的电池在室温下IC放电容量为2405mAh，以15C倍率放电容量为2078mAh，本实施例制备的电池在室温下IC放电容量与现有技术相当，但以15C电流放电时，本发明制备的高倍率锂离子电池容量保持率提升10.8%。
[0071]根据以上实施例与对比例的数据，可以看出:本发明所制备的高倍率锂离子电池在室温下IC放电容量与现有技术相当，但以15C电流放电时，本发明制备的高倍率锂离子电池容量保持率提升1 %以上。
【主权项】
1.一种高倍率锂离子电池，所述锂离子电池包括正极片、负极片、隔膜、电解液，所述正极片包括正极集流体和分布在正极集流体上的正极活性物质，所述负极片包括负极集流体和分布在负极集流体上的负极活性物质，其特征在于:所述隔膜表面涂覆有复合导电层;所述复合导电层由粘结剂、导电剂和微孔组成。2.根据权利要求1所述的一种高倍率锂离子电池，其特征在于:所述复合导电层中，粘结剂与导电剂的质量比为1:1-9。3.根据权利要求1所述的一种高倍率锂离子电池，其特征在于:所述复合导电层中，微孔尺寸为0.05-10微米。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高倍率锂离子电池，其特征在于:所述复合导电层总厚度为2-30μηι。5.根据权利要求4所述的一种高倍率锂离子电池，其特征在于:复合导电层中的导电剂选自超导碳黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的至少一种;粘结剂为聚偏氟乙烯。6.根据权利要求5所述的一种高倍率锂离子电池，其特征在于:所述的正极活性物质选自过渡金属嵌锂氧化物、磷酸盐正极材料中的至少一种;具体是: 过渡金属嵌锂氧化物选自LiCo02、LiMn204、LiCoi—X—yNixMny02中的至少一种，其中LiCo ι-χ-yN i xMny02 中的 χ、y，要求x+y < I; 磷酸盐正极材料选自LiFeP04、Li3V2(P04)3、LiVP04F、LiVP040中的至少一种； 所述的负极活性物质选自人造石墨，天然石墨，Si/C复合材料中的一种或几种。7.根据权利要求5所述的一种高倍率锂离子电池，其特征在于:正极片与负极片均为全极耳结构。8.一种高倍率锂离子电池的制造方法，包括下述步骤: 第一步，按常规工艺制备正极片，负极片； 第二步，复合导电层浆料的制备 按设计的复合导电层中粘结剂、导电剂的质量配比，分别称取粘结剂、导电剂，先将粘结剂溶解到溶剂NMP中，得到粘接剂溶液，然后，将导电剂加入粘接剂溶液中搅拌均匀，得到混合液，向混合液中添加造孔剂并搅拌均匀，得到复合导电层浆料； 第三步，隔膜表面涂覆复合导电层浆料 将步骤二得到的复合导电层浆料涂覆至隔膜表面并干燥，得到表面涂覆有复合导电层的隔膜； 第四步，锂离子电池成型 将正负极极片和表面涂覆有复合导电层的隔膜经卷绕工序制备出卷芯，卷芯经封装、烘烤、注液、热冷压、化成、分容工序制备出高倍率锂离子电池。9.根据权利要求8所述的一种高倍率锂离子电池的制造方法，其特征在于:第二步中，粘接剂溶液的质量百分浓度为2-6% ; 混合液中，粘结剂与导电剂按质量比1: 1- 9匹配;粘结剂为聚偏氟乙烯，导电剂选自碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的一种或者两种的混合物； 造孔剂按混合液质量的5-20 %添加;造孔剂为碳酸铵或者碳酸氢铵。10.根据权利要求9所述的一种高倍率锂离子电池的制造方法，其特征在于:第三步中，复合导电层浆料涂覆至隔膜表面选用转移式涂布、凹版印刷式涂布、高速喷涂或浸涂的方式实现;干燥后，复合导电层中含有微孔。
【专利摘要】本发明公开了一种高倍率锂离子电池及其制造方法。所述锂离子电池包括正极片、负极片、复合隔膜、电解液，所述隔膜表面涂覆有复合导电层；所述复合导电层由粘结剂、导电剂和微孔组成；正、负极片均为全极耳结构。其制备方法是将涂覆有复合导电层的隔膜与正极片、负极片经卷绕工序制备卷芯，卷芯经封装、烘烤、注液、热冷压、化成、分容工序制备出高倍率锂离子电池。本发明通过改善隔膜与正负极膜片界面特性及优化电池结构设计，改善隔膜与正负极片接触界面粘结性能，减少锂离子在不同界面之间的传输阻力，增强极片的电子导电性，改善复合隔膜的孔隙率和透气度，增强电解液对隔膜的润湿，改善电池内部电解液保有能力，而极大改善锂离子电池高倍率性能，大倍率放电容量保持率比现有技术提升10％以上，适于工业化生产。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M2/16, H01M10/058, H01M2/26, H01M2/14
【公开号】CN105591055
【申请号】CN201510955993
【发明人】郭华军, 杨勇, 王志兴, 李新海, 彭文杰, 胡启阳
【申请人】中南大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月17日