专利名称：一种高倍率型锂离子电池负极极片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高倍率型锂离子电池负极极片的制作方法，使用该极片制作的电池具有短路率低，安全性能高的特点。
背景技术：
锂离子电池由于其电化学反应特点，所用的隔膜通常在18-40 μ m之间，而电池正负极极片的材料，以正极为镍钴锰酸锂，负极为人造石墨的圆柱形电池为例，其正极的D50 粒径通常在5-10 μ m, D90粒径在20 μ m以上。负极的D50粒径通常在15-25 μ m。作为高倍率放电的锂离子电池，通常需要用较薄的隔膜来降低电池内阻实现高倍率放电性能，且极片面积较大，所用隔膜通常低于25 μ m,基于以上数据对比，常规的负极片粉尘或者正粒较大的正极片粉尘就很容易刺穿电池隔膜造成电池的短路和微短路，而面积较大的极片更是增加了短路的几率。
发明内容
本发明的目的是提供一种高倍率型锂离子电池负极极片的制作方法，该方法通过对于极片表面进行包覆，形成一层可以通过锂离子又能阻止极片粉尘刺穿隔膜引起短路的包覆层，来降低电池微短路的风险，提高电池的安全性能。按照本发明提供的技术方案，一种高倍率型锂离子电池负极极片的制作方法，包括如下步骤其配方比例按重量份数计a、以人造石墨为负极活性物质，炭黑为导电剂，羧甲基纤维素为增稠剂，丁苯胶为粘结剂，人造石墨为89 95份；炭黑为1 5份，羧甲基纤维素为0.5 3份，质量浓度为40%的丁苯胶乳液(市售常规产品)为1 3份；b、将步骤a中的固体物质在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下烘烤2 4小时，烘烤温度为80 120°C;将烘烤后的固体物质冷却至21 25°C，取去离子水作为溶剂， 将羧甲基纤维素倒入去离子水中，去离子水与全部固体物质的重量比为0.5 1.2 1，在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下搅拌1 5小时使其充分溶解，再将碳黑、人造石墨和丁苯胶乳液倒入溶解好的溶液中，在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下搅拌5 10 小时，制成黏度为1500 6500Pa · s的浆料；C、取厚度为10 25um的铜箔，将步骤b得到的浆料涂覆在铝箔表面，涂覆在铝箔表面的浆料极片面密度为100 300g/cm2，涂覆好的极片通过烘箱将去离子水挥发后烘干， 烘干温度60 100°C ；d、将聚乙烯吡咯烷酮为0. 5 5份，加入无水乙醇为95 99. 5份中，在常温常压下搅拌溶解制成溶液；e、在步骤c得到的涂敷有浆料的极片上涂覆一层步骤d制得的溶液，涂覆厚度 2 8 μ m，极片表面用常温空气吹干；再在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下用80 120°C烘烤8 20小时，冷却后用Φ 500的轧机将极片压成厚度80 200 μ m,制成负极片。
作为本发明的进一步改进，所述步骤C中得到的涂敷有浆料的极板上涂覆一层步骤d制得的溶液，d溶液的质量浓度为0. 5 5%。本发明方法制得的锂离子电池极片具有浮粉少、极片表面光滑无毛刺、高倍率放电性能好和可靠性高的特点，而且操作方法简单易行，电池装配合格率高，用该极片制作的锂离子电池适合作为电动工具和电动自行车驱动电源使用。
图1是本发明实施例做成电池15C倍率循环性能图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例1 本发明一种高倍率型锂离子电池负极极片的制作方法，包括如下步骤 其配方比例按重量份数计a、以人造石墨为负极活性物质，炭黑为导电剂，羧甲基纤维素为增稠剂，丁苯胶为粘结剂，人造石墨为92份，炭黑为3份，羧甲基纤维素为2份，质量浓度为40%的丁苯胶乳液为2份；b、将步骤a中的固体粉料在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下烘烤2小时，烘烤温度为120°C ；将烘烤后的固体粉料冷却至21°C，取去离子水作为溶剂，将羧甲基纤维素倒入去离子水中，去离子水与全部固体粉料的重量比为1.1 1，在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下搅拌2小时使其充分溶解，再将碳黑、人造石墨和丁苯胶乳液倒入溶解好的溶液中，在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下搅拌8小时，制成黏度为 2500Pa · s的浆料；C、取厚度为15um的铜箔，将步骤b得到的浆料涂覆在铝箔表面，涂覆在铜箔表面的浆料极板面密度为120g/cm2，涂覆好的极片通过烘箱将去离子水挥发后烘干，烘干温度 80 0C ；d、将聚乙烯吡咯烷酮为2份，加入无水乙醇为98份中，在常温常压下搅拌溶解制成溶液，溶液的质量浓度为98%。e、在步骤c得到的涂敷有浆料的极片上涂覆一层步骤d制得的溶液，涂覆密度 5 μ m,极片表面用常温空气吹干；再在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下用100°C烘烤 12小时，冷却后用Φ 500的轧机将极片压成厚度90 μ m，制成负极片。所得极片用厚度为20 μ m的聚丙烯隔膜作为电池隔膜，卷绕组装为18650型电池， 卷绕短路率统计数据如表1所示。表权利要求
1.一种高倍率型锂离子电池负极极片的制作方法，包括如下步骤其配方比例按重量份数计a、以人造石墨为负极活性物质，炭黑为导电剂，羧甲基纤维素为增稠剂，丁苯胶为粘结剂，人造石墨为85 95份；炭黑为1 5份，羧甲基纤维素为0. 5 3份，丁苯胶乳液为1 3份；b、将步骤a中的固体物质在小于或等于-0.095MPa的真空度条件下烘烤2 4小时，烘烤温度为80 120°C;将烘烤后的固体物质冷却至21 25°C，将羧甲基纤维素倒入去离子水中，去离子水与步骤a中的固体物质重量比为0.5 1.2 1，在小于或等于-0.095ΜΙ^的真空度条件下搅拌1 5小时使其充分溶解，再将碳黑、人造石墨和丁苯胶乳液倒入溶解好的溶液中，在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下搅拌5 10小时，制成黏度为1500 6500Pa · s的浆料；C、取厚度为10 25um的铜箔，将步骤b得到的浆料涂覆在铝箔表面，涂覆在铝箔表面的浆料极片面密度为100 300g/cm2，涂覆好的极片通过烘箱将去离子水挥发后烘干，烘干温度80 120°C ；d、将聚乙烯吡咯烷酮为0.5 5份，加入无水乙醇为95 99. 5份中，在常温常压下搅拌溶解制成溶液；e、在步骤c得到的涂敷有浆料的极片上涂覆一层步骤d制得的溶液，涂覆厚度2 8um，极片表面用常温空气吹干；再在小于或等于-0. 095MPa的真空度条件下用80 120°C 烘烤8 20小时，冷却后用轧机将极片压制成负极片。
2.如权利要求1所述的一种高倍率型锂离子电池负极极片的制作方法，其特征是所述步骤d中制成溶液的质量浓度为0. 5 5%。
3.如权利要求1所述的一种高倍率型锂离子电池负极极片的制作方法，其特征是所述负极片厚度为80 200 μ m。
全文摘要
本发明公共一种高倍率型锂离子电池负极极片的制作方法，包括如下步骤取人造石墨、炭黑、羧甲基纤维素、丁苯胶乳液在真空度条件下烘干、冷却，将羧甲基纤维素倒入去离子水中搅拌溶解，再将碳黑、人造石墨和丁苯胶乳液倒入溶解好的溶液中制成浆料；将浆料涂覆在铝箔表面，通过烘箱将去离子水挥发后烘干；将聚乙烯吡咯烷酮加入无水乙醇搅拌溶解制成溶液；在涂敷有浆料的极片上涂覆溶液，在真空度条件下烘烤、冷却后，用轧机将极片压制成负极片。本发明方法制得的极片具有浮粉少、极片表面光滑无毛刺、高倍率放电性能好和可靠性高的特点，而且操作方法简单易行，电池装配合格率高，用该极片制作的锂离子电池适合作为电动工具和电动自行车驱动电源使用。
文档编号H01M4/1393GK102299300SQ201110219248
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者钱胜利 申请人:无锡市明杨电池有限公司