一种3c数码用高电压、宽温幅聚合物锂电及其制造方法_2

文档序号:9868658阅读:来源:国知局
27]负电极的制造方法:
将负极活性物质人造石墨、导电石墨、粘结剂、稳定剂和溶剂按照重量比例95:1.5:1.5:2:150的配方配比,先将粘结剂与溶剂高速搅拌4h,然后将搅拌后的粘结剂溶液(50%质量)、全部质量的导电材料和50%质量溶剂,混合搅拌,之后加入负极活性物质,经过一定时间的高速搅拌后加入剩余的粘结剂和溶剂,再次高速搅拌,之后调节粘度,用Turbiscan分析仪测量浆料稳定性,最后将制备得到的浆料均匀的涂布在铝箔的两面,烘干、辊压、分条,制成特定尺寸的带极耳的负极片。
[0028]电池的组装:将制备好的正负极片和隔膜相互交替按设计对应卷绕制成电芯,电芯最外层为正极片,经过热压(时间30S、温度55°C、压力为0.65MPa)和冷压(时间30S、温度20°C、压力为0.65MPa)后,装入按设计成型后的电池铝塑膜外壳中,通过真空注液机注入电解液,进行一次真空封口,置于50°C环境中静置24h吸液。
[0029]化成:将经过静置吸液的电池平放在专用的电池充放电设备的加热夹板中,在50°C温度条件,0.8MPa压力范围内,将电池先以0.15C电流充电20min,冷却后对电池进行抽气成型,最后再作充放电分容测试,即制得合格的成品电池。
[0030]采用以上参数及制造工艺,制成的357090软包聚合物锂离子电池总长90mm,宽70mm,厚度为32mm,容量达到3200mAh,电池内阻21 ± Im Ω,0.2C循环500次以上,容量维持率90.3%,根据IEC62133-2012标准测试制度,在_5°C和60°C下充满电,热滥用试验不起火、不爆炸。
[0031]实施例2:
3C数码用高电压、宽温幅聚合物锂离子电池制备方法:
正电极的制造方法:
正极活性物质钴锂氧化物LiCoO2、导电材料Super P、KS6和粘结剂PVDF-5130和溶剂按重量比例96.5:1:1:1.5:29的配方配比。先将粘结剂PVDF-5130与溶剂NMP高速搅拌4h,然后将搅拌后的粘结剂溶液(一半质量)与全部质量的导电材料,混合搅拌,之后加入正极活性物质,高速搅拌后,加入剩余的粘结剂,最后再次高速搅拌,加溶剂调节粘度后,用Turbiscan分析仪测量浆料稳定性,将得到的浆料均匀的涂布在铝箔的两面,烘干、辊压、分条,制成特定尺寸的带极耳的正极片。
[0032]负电极的制造方法:
将负极活性物质人造石墨、导电石墨、粘结剂、稳定剂和溶剂按照重量比例94.5:2:2:1.5:145的配方配比,先将粘结剂与溶剂高速搅拌4h,然后将搅拌后的粘结剂溶液(一半质量)与全部质量的导电材料,混合搅拌,之后加入负极活性物质,高速搅拌后,力口入剩余的粘结剂,最后再次高速搅拌,加溶剂调节粘度后,经过一定时间的高速搅拌,加溶剂调节粘度,用Turbiscan分析仪测量浆料稳定性,均匀的涂布在铝箔的两面,烘干、辊压、分条,制成特定尺寸的带极耳的负极片。
[0033]电池的组装:将制备好的正负极片和隔膜相互交替按设计对应卷绕制成电芯,电芯最外层为正极片,经过热压(时间30S、温度55°C、压力为0.65MPa)和冷压(时间30S、温度20°C、压力为0.65MPa)后,装入按设计成型后的电池铝塑膜外壳中,通过真空注液机注入电解液,进行一次真空封口,置于35°C环境中静置30h吸液。
[0034]化成:将经过静置吸液的电池平放在专用的电池充放电设备的加热夹板中,在65°C温度条件,0.6MPa压力范围内,将电池先以0.25C电流充电15min,冷却后对电池进行抽气成型,最后再作充放电分容测试,即制得合格的成品电池。
[0035]采用以上参数及制造工艺,制成的357090软包聚合物锂离子电池总长90mm,宽70mm,厚度为32mm,容量达到3150mAh,电池内阻22 ± 1.5m Ω,0.2C循环500次以上,容量维持率89.6%,根据IEC62133-2012标准测试制度,在_5°C和60°C下充满电,热滥用试验不起火、不爆炸。
[0036]实施例3:
3C数码用高电压、宽温幅聚合物锂离子电池制备方法:
正电极的制造方法:
正极活性物质钴锂氧化物LiCoO2、导电材料Super P、粘结剂PVDF-HSV900和溶剂按重量比例96.5:2:1.5:35的配方配比。先将粘结剂PVDF与溶剂NMP高速搅拌4h,然后将搅拌后的粘结剂溶液(一半质量)与全部质量的导电材料,混合搅拌,之后加入正极活性物质,高速搅拌后,加入剩余的粘结剂,最后再次高速搅拌,加溶剂调节粘度后,用Turbiscan分析仪测量浆料稳定性,将得到的浆料均匀的涂布在铝箔的两面,烘干、辊压、分条,制成特定尺寸的带极耳的正极片。
[0037]负电极的制造方法:
将负极活性物质人造石墨、导电石墨、粘结剂、稳定剂和溶剂按照重量比例94:2:2:2:150的配方配比,先将粘结剂与溶剂高速搅拌4h,然后将搅拌后的粘结剂溶液(5 O %质量)、全部质量的导电材料和5 O %质量溶剂,混合搅拌,之后加入负极活性物质,经过一定时间的高速搅拌后加入剩余的粘结剂和溶剂,再次高速搅拌,之后调节粘度,用Turbiscan分析仪测量浆料稳定性,最后将制备得到的浆料均匀的涂布在铝箔的两面,烘干、辊压、分条,制成特定尺寸的带极耳的负极片。
[0038]电池的组装:将制备好的正负极片和隔膜相互交替按设计对应卷绕制成电芯,电芯最外层为正极片,经过热压(时间40S、温度45°C、压力为0.65MPa)和冷压(时间40S、温度25°C、压力为0.65MPa)后,装入按设计成型后的电池铝塑膜外壳中,通过真空注液机注入电解液,进行一次真空封口,置于60°C环境中静置12h吸液。
[0039]化成:将经过静置吸液的电池平放在专用的电池充放电设备的加热夹板中,在85°C温度条件,0.45MPa压力范围内,将电池先以0.3C电流充电lOmin,冷却后对电池进行抽气成型,最后再作充放电分容测试,即制得合格的成品电池。
[0040]采用以上参数及制造工艺,制程的357090软包聚合物锂离子电池总长90mm,宽69.5_,厚度为32_,容量达到3090mAh,电池内阻22±1 ι?Ω,0.2C循环500次以上,容量维持率87.9%,根据IEC62133-2012标准测试制度,在_5°C和60°C下充满电,热滥用试验不起火、不爆炸。
【主权项】
1.一种3C数码用高电压、宽温幅聚合物锂电及其制造方法,其特征在于该电池由正极片、负极片、隔膜、电解液、极耳及电池外壳组成,正极片包括正极活性物质、导电剂、粘结剂和铝箔,负极片包括负极活性物质、导电剂、粘结剂和铜箔,电解液为有耐高压、高安全性、宽温幅特性的添加剂和锂盐、溶剂组成。2.根据权利要求1所述,其特征在于正极片组成(重量百分比)按正极活性物质94%-99%、粘结剂0.5%-3%、导电剂0.5%_3%配比。3.根据权利要求2所述,其特征在于正极活性物质为经表面掺杂、包覆改性的锂钴氧化物LiCoO2、锂铁磷酸盐LiFePO4、镍钴锰锂氧化物LiNixCoyMn1 x y02中的一种或几种,导电剂为碳黑、导电石墨、乙炔黑、碳纳米管中的一种或多种,粘结剂为聚偏氟乙烯。4.根据权利要求1所述,其特征在于负极片组成(重量百分比)按负极活性物质92%-97%、导电剂1%-3%、粘结剂2%-5%配比。5.根据权利要求4所述,其特征在于负极活性物质为高容量、高压实的人造石墨。6.根据权利要求1所述,其特征在于隔膜为表面涂覆一层纳米级三氧化二铝材料的具有微孔结构的聚丙烯或聚乙烯陶瓷薄膜。7.根据权利要求1所述,其特征在于电池外壳为由尼龙、铝层和聚丙烯复合而成的。8.根据权利要求1所述,其特征在于该电池用于3C数码领域,电池可以在(TC_55°C条件下以0.2C电流充电,在-20°C-60°C条件下以0.2C电流放电,循环500次以上,容量可达到额定容量的80%。9.根据权利要求1所述,其特征在于该电池在0°C_55°C条件下以0.2C电流充满电后能在热滥用、挤压条件下不起火、不爆炸。
【专利摘要】本发明涉及锂离子二次电池制作技术领域,提供了一种3C数码用高电压、宽温幅聚合物锂电池及其制造方法。该电池由正极片、负极片、隔膜、电解液、极耳及电池外壳组成,正极片包括正极活性物质、导电剂、粘结剂和铝箔,负极片包括人造石墨、导电剂、粘结剂和铜箔。本发明中采用高粘度搅拌工艺合成电池浆料,并采用Turbiscan浆料稳定性测定仪对浆料进行监测,有效缩短了合浆时间,有利于浆料的分散,提高浆料的稳定性。同时采用加热夹住化成,使制作的聚合物电池不仅能量密度有所提升,而且大大缩短了聚合物锂离子电池的化成时间,提高了工厂的生产效率。
【IPC分类】H01M4/13, H01M10/0525
【公开号】CN105633454
【申请号】CN201410623597
【发明人】沈晓彦, 沙永香, 王进, 郑拓
【申请人】江苏海四达电源股份有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月8日
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