专利名称：一种锂离子电池电芯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造电池使用的材料，特别是制造锂离子电池电芯使用的材料，属蓄电池技术领域。
背景技术：
锂离子电池具有卓越的充放电性能、高能量密度，作为一种移动式新型绿色能源，已被广泛地应用在电动工具、电动自行车、玩具、笔记本电脑、移动DVD、摄像机和各种数码相机等设备中。锂离子电池的正极材料通常采用锂的活性化合物组成，如钴酸锂；负极则是特殊分子结构的碳。充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释放出锂离子，嵌入负极中分子排列呈片层结构的碳中。放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合，锂离子的移动产生了电流，其化学反应原理虽然很简单，然而在工业生产中，需要考虑的实际问题要多得多。如正极材料常用的钴酸锂，因钴资源有限导致价格较贵。为了减少锂电池成本而不影响电池的使用性能，业内人士在努力采用其他材料来代#1古酸锂作为电池的正极材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可降低锂电池成本而不影响电池循环性能的锂离子电池电芯。
本发明所称问题是由以下技术方案解决的
一种锂离子电池电芯，它包括正极和负极，其特别之处是所述正极由LiCo02、LiNixCOyMm"、导电剂和粘结剂PVDF制成，各组分质量比为LiCo02: LiNixCOyMrwA:导电剂PVDF=20 60:40 80:1 5: 2 5 。
上述锂离子电池电芯，所述LiCo02的粒径D^6 18微米，LiNi,COyMn一02的粒径D^6 16微米。
上述锂离子电池电芯，所述负极由人造石墨、增稠剂CMC、粘结剂SBR、导电剂制成，各成分的质量比为人造石墨:导电剂增稠剂CMC:粘结剂SBJM00:1 5:1 5:1 5。上述锂离子电池电芯，所述人造石墨的粒径D^10 28微米。
3本发明针对现有锂电池常用的正极材料钴酸锂价格较贵，导致生产成本高的问题进行了改进，经过反复试验，正极材料选用粒度搭配的LiCo02和LiNLCoyMrv^02为主要材料，负极材料采用人造石墨、增稠剂CMC、粘结剂SBR，通过这些相互适配的正负极材料体系，在减少正极材料钴酸锂的用量的同时，不降低锂电池的使用性能。检测结果表面，采用本发明正极材料、负极材料生产的锂电池，可有效降低生产成本，并实现电池长寿命循环。
具体实施例方式
本发明对锂离子电池电芯材料进行了改进，正极材料在传统材料LiCo02的基础上按一定比例添加LiNixCOyMn^02，因降低了钴酸锂的用量，使电池生产成本降低。本发明根据正极材料的选用，提供了与之适配的负极材料，采用本发明正极材料、负极材料生产的锂电池，在降低生产成本的同时，仍可保持电池长寿命循环，并且提高电池在过充电、热冲击的安全性能(过充所能达到的最高温度越低表明电池越安全；热冲击测试中电池所能持续的时间越长表明电池越安全)表l给出了按常规方法制成型号为18650的锂离子电池，和按照本发明方法制成的同型号锂离子电池，根据常规1C检测循环性能的对比结果，以及两种方法制备得到电池的安全测试X寸比结果-
表l
初始容量 /mAh3C、 IOV过冲最高 温度广c15(TC热冲击恒 温时间/min100次循环后容量保 持率/%
本发明材料制备 的锂离子电池2237. 2564094.5
LiCo02制备的锂 离子电池2232. 8821594. 1
以下提供几个具体实例:
实施例1 :选取正极材料各组分质量比为LiCo02: LiNi,Co,MrWy02:导电齐U :PVDF=30:70:2:3，其中LiCo02的粒径DM=6 18微米，LiNixCoyMni— 02的粒径DM=6 16微米。 选取负极材料各组分质量比为人造石墨:导电剂增稠剂CMC:粘结剂SBR=100:2:1:3。其中人造石墨的粒径D^10 28微米。
实施例2:选取正极材料各组分质量比为LiCo02: LiNixCOyMn^02:导电剂PVDF=40:60:2. 5:2. 5，其中LiCo02的粒径Dso-6 18微米，LiNixCoyMni-x—y02的粒径Dw=6 16微米。
选取负极材料各组分质量比为人造石墨:导电剂增稠剂CMC:粘结剂SBR=100:3:5:1。其中人造石墨的粒径D^20 28微米。
实施例3 :选取正极材料各组分质量比为LiCo02: LiNixCoyMni"02:导电齐U :PVDF=20:80:4:3，其中LiCo02的粒径Dw=6 18微米，LiNixCoyMni"02的粒径Dap6 16微米。
选取负极材料各组分质量比为人造石墨:导电剂增稠剂CMC:粘结剂SBR=100:1:3:5。其中人造石墨的粒径D5。=10 28微米。
实施例4 :选取正极材料各组分质量比为LiCo02: LiNixCoyMrwy02:导电剂PVDF=50:50:4:5，其中LiCo02的粒径D^6 18微米，LiNixCcOH— 02的粒径DM=6 16微米。
选取负极材料各组分质量比为人造石墨:导电剂增稠剂CMC:粘结剂SBR=100:2:2:2。其中人造石墨的粒径D^10 28微米。
实施例5 :选取正极材料各组分质量比为LiCo02: LiNixCoyMni- 02:导电剂PVDF=45:55:2:3，其中LiCo02的粒径DM=6 18微米，LiNixCoyMrv,-A的粒径DM=6 16微米。
选取负极材料各组分质量比为人造石墨:导电剂增稠剂CMC:粘结剂SBR=100:4:3:3。其中人造石墨的粒径D^10 28微米。
将按照上述配比称取的正极、负极材料，以常规方法制备锂离子电池。上述实施例中所述导电剂为现有技术的常规导电剂。
权利要求
1.一种锂离子电池电芯，它包括正极和负极，其特征在于所述正极由LiCoO2、LiNixCoyMn1-x-yO2、导电剂和粘结剂PVDF制成，各组分质量比为LiCoO2∶LiNixCoyMn1-x-yO2∶导电剂∶PVDF＝20～60∶40～80∶1～5∶2～5。
2. 根据权利要求l所述的锂离子电池电芯，其特征在于所述LiCo02的粒径D^6 18m^:， LiNixCoyMn^02的粒径D^6 16 。
3. 根据权利要求2所述的锂离子电池电芯，其特征在于所述负极由Ait石墨、增稠剂CMC、 粘结剂SBR、导电剂制成，各成分的质量比为A3t石墨:导电剂增稠剂CMC:粘结剂SBIM00:1 5:1 5:1 5。
4. 根据权利要求3所述的锂离子电池电芯，其特征在于所述Ait石墨的粒径D^10 28微米。
全文摘要
一种锂离子电池电芯，属蓄电池技术领域，用于降低锂电池生产成本。其技术方案是所述锂离子电池电芯包括正极和负极，改进后，正极由LiCoO<sub>2</sub>、LiNi<sub>x</sub>Co<sub>y</sub>Mn<sub>1-x-y</sub>O<sub>2</sub>、导电剂和粘结剂PVDF 制成，各组分质量比为LiCoO<sub>2</sub>∶LiNi<sub>x</sub>Co<sub>y</sub>Mn<sub>1-x-y</sub>O<sub>2</sub>∶导电剂∶PVDF＝20～60∶40～80∶1～5∶2～5。本发明经过反复试验，正极材料选用粒度搭配的LiCoO<sub>2</sub>和LiNi<sub>x</sub>Co<sub>y</sub>Mn<sub>1-x-y</sub>O<sub>2</sub>，负极材料采用人造石墨、增稠剂CMC、粘结剂SBR，通过这些相互适配的正负极材料体系，在减少正极材料钴酸锂的用量的同时，并实现电池长寿命循环。
文档编号H01M10/38GK101667659SQ20091007540
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者琛 石, 韦小马 申请人:保定风帆新能源有限公司