一种正极片及其制备方法与包含其的锂离子电池与流程

文档序号:15260243发布日期:2018-08-24 21:29阅读:166来源:国知局
本发明属于锂离子电池制备
技术领域
,具体涉及一种正极片及其制备方法与包含其的锂离子电池。
背景技术
:“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,是一种清洁环保的功能元件。其具有工作电压高、比能量大和自放电小等突出特点,被广泛用于诸多领域,诸如电动工具领域等。诸如中国专利文献cn105390695a公开了一种石墨烯超低温动力锂电池,包括:电池外壳、负极绝缘片、电芯、正极绝缘片及盖帽。电芯包括正极极片、负极极片及隔膜。正极极片包括正极集流体及分别设置于正极集流体两侧面的正极材料涂层,正极材料涂层由正极材料混合物涂覆于正极集流体表面制成,正极材料混合物包含纳米颗粒正极材料、正极粘结剂、正极混合导电剂以及正极溶剂。其中,纳米颗粒正极材料为磷酸铁锂纳米颗粒,正极混合导电剂中按重量份数计包含:97~99份正极导电剂基料、0.2~0.4份石墨烯、0.2~0.4份sp、以及0.2~0.4份ks-6。上述技术中,通过采用选型好的磷酸铁锂纳米级一次粒子作为纳米颗粒正极材料,不同粒径的磷酸铁锂纳米按比例配成该石墨烯超低温动力锂电池的正极材料,解决了在低温条件下,磷酸铁锂材料本身导电能力差的问题;并且正极极片采用三维立体铝基材制得,负极极片采用三维立体铜基材制得,改变了传统正极极片、负极极片表面的平滑结构,解决了在低温条件下电池工作电解液的渗透性变差的问题,加快了离子传质速度。此外上述技术虽然在正极导电剂中加入碳纳米管,但其导电性仍有待进一步地提高,其在常温且高倍率下的使用寿命较短,而电动工具客户对电池高容量高倍率需求越来越急迫,故如何提供一种高倍率、高容量和长寿命的锂离子电池是本领域亟需解决的一个技术问题。技术实现要素:为此,本发明所要解决的现有锂离子电池放电倍率低且使用寿命短的缺陷,进而提供一种放电倍率高且使用寿命长的正极片及其制备方法与包含其的锂离子电池。为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:本发明所提供的正极片,包括正极集流体,其特征在于,沿远离所述正极集流体方向上在其表面依次设置导电涂层和正极活性物质层,所述正极活性物质层包括如下组分:正极活性物质94wt%~96wt%正极粘接剂2wt%~3wt%正极导电剂2%~3%所述正极导电剂至少包括碳纳米管,所述导电涂层为含有石墨烯的导电涂层。进一步地,所述正极集流体的正反表面均依次设置所述导电涂层和正极活性物质层;和/或,所述正极活性物质层的压实密度为3.4~3.47g/cm3。进一步地,所述导电涂层包括如下重量份组分:石墨烯粉体2.5~3份分散剂0.5~1份有机溶剂95-100份。进一步地,所述石墨烯粉体的粒度≤10μm;所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮;所述有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮。进一步地,所述导电涂层的厚度为0.5-1.5μm;和/或,所述正极活性物质层的厚度为0.10-0.11mm;和/或,所述碳纳米管的直径为5-10nm。进一步地,所述正极导电剂由质量比为(1.5-2)∶(0.5-1)的碳粉和碳纳米管组成。进一步地,所述正极活性物质为镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂和磷酸铁锂中的至少一种;和/或,所述正极粘接剂为聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、海藻酸钠、聚乙烯醇和聚四氟乙烯中的至少一种。此外,本发明还提供了一种正极片的制备方法,包括如下步骤:1)将所述石墨烯粉体和所述分散剂干混,得到干混料;2)向所述干混料加入适量所述有机溶剂,进行第一次湿混;得到一次浆料;3)在真空条件下,向所述一次湿料中加入剩余量的所述有机溶剂,进行第二次湿混;得到二次浆料;4)将所述二次浆料涂覆于所述正极集流体表面,在其表面形成导电涂层;5)在所述导电涂层上涂覆正极浆料,在其上形成正极活性物质层,制得正极片。进一步地,所述干混是先在8-12hz下以公转自转的形式搅拌2-8min,再在18-22hz下以公转自转的形式搅拌80-100min;和/或,所述第一次湿混是在18-22hz下以公转自转的形式搅拌20-40min;和/或,所述第二次湿混是先在18-22hz下以公转自转的形式搅拌10-20min,再在45-55hz下以公转自转的形式搅拌20-40min。进一步地,所述真空条件为-0.1mpa-0.085mpa;和/或,所述二次浆料的粘度为2500~3500pa.s。此外,本发明还提供了一种锂离子电池,包括上述正极片。进一步地,还包括负极片,其包括负极集流体及设置在其表面的负极活性物质层,所述负极活性物质层包括如下组分:负极活性物质93wt%~94.3wt%负极导电剂1.8wt%~2.2wt%负极粘接剂3.9wt%~4.8wt%。进一步地,所述负极活性物质层的厚度为0.11-0.12mm;和/或,所述负极活性物质层的压实密度为1.52~1.57g/cm3;和/或,所述负极活性物质为人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、硅、二氧化硅和锡合金中的至少一种;和/或,所述负极导电剂为碳粉;和/或,所述负极粘接剂为羧甲基纤维素钠和/或丁苯胶乳。进一步地,所述负极粘接剂由质量比为(1.5~1.9)∶(2.4~2.9)的羧甲基纤维素钠和丁苯胶乳组成。进一步地,还包括,隔膜,设置于所述正极片与所述负极片间,所述正极片、所述隔膜和所述负极片通过叠片或卷绕方式制成电芯;壳体,其具有封闭内腔,所述封闭内腔内填装所述电芯且注入有电解液。与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:(1)本发明所提供的正极片,包括正极集流体,沿远离所述正极集流体方向上在其表面依次设置导电涂层和正极活性物质层,并且导电涂层选择含有石墨烯的导电涂层,正极活性物质层由特定配比的正极活性物质、正极粘接剂和正极导电剂配合形成,利用含有石墨烯的导电涂层与特定正极活性物质层配合使用,协同生效,显著提高了包括该正极片的锂离子电池的高倍率放电性能及在高倍率放电情况下的使用寿命。其中,利用导电涂层中的石墨烯收集活性物质的微电流,提升正极粉体颗粒与正极集流体之间的电子导电性,大幅度降低正极活性物质层与正极集流体间的接触电阻,同时提高两者间的附着力并减少粘结剂的使用量,进而使电池的整体倍率放电性能产生显著的提升;通过在正极活性物质层中加入碳纳米管,提升正极颗粒间的电子导电性,并与石墨烯配合形成电子传输通道,改善电池高倍率放电因正极片导电性差造成电池温升大。(2)本发明所提供的正极片,导电涂层采用特定配比的石墨烯粉体、分散剂和有机溶剂,能使石墨烯粉体分散更均匀,避免其团聚所导致的导电性下降问题;通过设置特定厚度的导电涂层和正极活性物质层及特定直径的碳纳米管,有助于进一步地提高电子传导效果,从而提高电池的倍率放电性能;通过将正极导电剂由质量比为(1.5-2)∶(0.5-1)的碳粉和碳纳米管配合使用,也能进一步地提高电池的高倍率放电性能及在高倍率放电情况下的使用寿命。(3)本发明所提供的正极片的制备方法,首先将所述石墨烯粉体和所述分散剂干混,得到干混料;再向所述干混料加入适量所述有机溶剂,进行第一次湿混;得到一次浆料;接着在真空条件下,向所述一次湿料中加入剩余量的所述有机溶剂,进行第二次湿混;得到二次浆料;然后将所述二次浆料涂覆于所述正极集流体表面,在其表面形成导电涂层;最后在所述导电涂层上涂覆正极浆料,在其上形成正极活性物质层,制得正极片。利用该方法能保证导电涂层导电性能均一,从而有助于提高电池的高倍率放电性能及在高倍率放电情况下的使用寿命。(4)本发明所提供的正极片的制备方法,优化干混、第一次湿混、第二次湿混、真空条件及二次浆料的粘度,便于石墨烯分散均匀,并在正极集流体上得到导电性能均一的导电涂层。具体实施方式为了更好地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明做进一步描述。本发明可以以许多不同的形式实施,而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反,提供这些实施例,使得本公开将是彻底和完整的,并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员,本发明将仅由权利要求来限定。此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。一、正极片:实施例1本实施例提供了一种正极片,包括正极集流体,沿远离所述正极集流体方向上在其表面依次设置导电涂层和正极活性物质层,且所述正极集流体的正反表面均依次设置所述导电涂层和正极活性物质层;在本实施例中,正极集流体是厚度为14μm铝箔;其中,所述导电涂层为含有石墨烯的导电涂层,所述含有石墨烯的导电涂层由质量比为2.3∶0.7∶97的粒度为10μm的石墨烯粉体、聚乙烯吡咯烷酮和n-甲基吡咯烷酮组成,所述导电涂层的厚度为1μm;所述正极活性物质层由正极浆料涂覆得到,正极浆料由质量比为96∶2.5∶1.7∶0.7的镍钴锰酸锂、聚偏氟乙烯、碳粉(sp)和直径为5nm的碳纳米管组成,所述正极活性物质层的压实密度为3.43g/cm3、厚度为0.108mm;上述正极片的制备方法,包括如下步骤:1)将石墨烯粉体和聚乙烯吡咯烷酮干混,得到干混料,其中,所述干混是先在10hz下以公转自转的形式搅拌5min,再在20hz下以公转自转的形式搅拌90min;2)向所述干混料加入适量n-甲基吡咯烷酮,进行第一次湿混;得到一次浆料,其中,所述第一次湿混是在20hz下以公转自转的形式搅拌30min;3)在0mpa的真空条件下,向所述一次湿料中加入剩余量的n-甲基吡咯烷酮,进行第二次湿混,得到粘度为3000pa.s的二次浆料,其中,所述第二次湿混是先在20hz下以公转自转的形式搅拌15min,再在50hz下以公转自转的形式搅拌30min;4)将所述二次浆料涂覆于所述正极集流体表面,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其表面形成导电涂层;再对其辗压,形成厚度为1μm的导电涂层;5)在所述导电涂层上涂覆正极浆料,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其上形成正极活性物质层,再对其辗压,形成压实密度为3.43g/cm3、厚度为0.108mm的正极活性物质层,制得正极片。实施例2本实施例提供了一种正极片,包括正极集流体,沿远离所述正极集流体方向上在其表面依次设置导电涂层和正极活性物质层,且所述正极集流体的正反表面均依次设置所述导电涂层和正极活性物质层;在本实施例中,正极集流体是厚度为13μm铝箔;其中,所述导电涂层为含有石墨烯的导电涂层,所述含有石墨烯的导电涂层由质量比为2.5∶1∶95的粒度为9μm的石墨烯粉体、聚乙烯吡咯烷酮和n-甲基吡咯烷酮组成,所述导电涂层的厚度为0.5μm;所述正极活性物质层由正极浆料涂覆得到,正极浆料由质量比为94∶3∶1.5∶1的镍钴锰酸锂、聚偏氟乙烯、碳粉(sp)和直径为5nm的碳纳米管组成,所述正极活性物质层的压实密度为3.4g/cm3、厚度为0.11mm;上述正极片的制备方法,包括如下步骤:1)将石墨烯粉体和聚乙烯吡咯烷酮干混,得到干混料,其中,所述干混是先在8hz下以公转自转的形式搅拌8min,再在18hz下以公转自转的形式搅拌100min;2)向所述干混料加入适量n-甲基吡咯烷酮,进行第一次湿混;得到一次浆料,其中,所述第一次湿混是在22hz下以公转自转的形式搅拌20min;3)在-0.1mpa的真空条件下,向所述一次湿料中加入剩余量的n-甲基吡咯烷酮,进行第二次湿混,得到粘度为3500pa.s的二次浆料,其中,所述第二次湿混是先在18hz下以公转自转的形式搅拌20min,再在55hz下以公转自转的形式搅拌20min;4)将所述二次浆料涂覆于所述正极集流体表面,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其表面形成导电涂层;再对其辗压,形成厚度为0.5μm的导电涂层;5)在所述导电涂层上涂覆正极浆料,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其上形成正极活性物质层,再对其辗压,形成压实密度为3.4g/cm3、厚度为0.11mm的正极活性物质层,制得正极片。实施例3本实施例提供了一种正极片,包括正极集流体,沿远离所述正极集流体方向上在其表面依次设置导电涂层和正极活性物质层,且所述正极集流体的正反表面均依次设置所述导电涂层和正极活性物质层;在本实施例中,正极集流体是厚度为15μm铝箔;其中,所述导电涂层为含有石墨烯的导电涂层,所述含有石墨烯的导电涂层由质量比为3∶0.5∶100的粒度为10μm的石墨烯粉体、聚乙烯吡咯烷酮和n-甲基吡咯烷酮组成,所述导电涂层的厚度为1.5μm;所述正极活性物质层由正极浆料涂覆得到,正极浆料由质量比为96∶2∶2∶0.5的镍钴锰酸锂、聚偏氟乙烯、碳粉(sp)和直径为8nm的碳纳米管组成,所述正极活性物质层的压实密度为3.47g/cm3、厚度为0.10mm;上述正极片的制备方法,包括如下步骤:1)将石墨烯粉体和聚乙烯吡咯烷酮干混,得到干混料,其中,所述干混是先在12hz下以公转自转的形式搅拌2min,再在22hz下以公转自转的形式搅拌80min;2)向所述干混料加入适量n-甲基吡咯烷酮,进行第一次湿混;得到一次浆料,其中,所述第一次湿混是在18hz下以公转自转的形式搅拌40min;3)在0.085mpa的真空条件下,向所述一次湿料中加入剩余量的n-甲基吡咯烷酮,进行第二次湿混,得到粘度为2500pa.s的二次浆料,其中,所述第二次湿混是先在22hz下以公转自转的形式搅拌10min,再在45hz下以公转自转的形式搅拌40min;4)将所述二次浆料涂覆于所述正极集流体表面,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其表面形成导电涂层;再对其辗压,形成厚度为1.5μm的导电涂层;5)在所述导电涂层上涂覆正极浆料,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其上形成正极活性物质层,再对其辗压,形成压实密度为3.47g/cm3、厚度为0.10mm的正极活性物质层,制得正极片。实施例4本实施例提供了一种正极片,包括正极集流体,沿远离所述正极集流体方向上在其表面依次设置导电涂层和正极活性物质层,且所述正极集流体的正反表面均依次设置所述导电涂层和正极活性物质层;在本实施例中,正极集流体是厚度为14μm铝箔;其中,所述导电涂层为含有石墨烯的导电涂层,所述含有石墨烯的导电涂层由质量比为2.3∶0.7∶97的粒度为10μm的石墨烯粉体、聚乙烯吡咯烷酮和n-甲基吡咯烷酮组成,所述导电涂层的厚度为1μm;所述正极活性物质层由正极浆料涂覆得到,正极浆料由质量比为96∶2.5∶1.7∶0.7的锰酸锂、聚四氟乙烯、碳粉(sp)和直径为10nm的碳纳米管组成,所述正极活性物质层的压实密度为3.43g/cm3、厚度为0.108mm;上述正极片的制备方法,包括如下步骤:1)将石墨烯粉体和聚乙烯吡咯烷酮干混,得到干混料,其中,所述干混是先在10hz下以公转自转的形式搅拌5min,再在20hz下以公转自转的形式搅拌90min;2)向所述干混料加入适量n-甲基吡咯烷酮,进行第一次湿混;得到一次浆料,其中,所述第一次湿混是在20hz下以公转自转的形式搅拌30min;3)在0mpa的真空条件下,向所述一次湿料中加入剩余量的n-甲基吡咯烷酮,进行第二次湿混,得到粘度为3000pa.s的二次浆料,其中,所述第二次湿混是先在20hz下以公转自转的形式搅拌15min,再在50hz下以公转自转的形式搅拌30min;4)将所述二次浆料涂覆于所述正极集流体表面,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其表面形成导电涂层;再对其辗压,形成厚度为1μm的导电涂层;5)在所述导电涂层上涂覆正极浆料,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其上形成正极活性物质层,再对其辗压,形成压实密度为3.43g/cm3、厚度为0.108mm的正极活性物质层,制得正极片。实施例5本实施例提供了一种正极片,包括正极集流体,沿远离所述正极集流体方向上在其表面依次设置导电涂层和正极活性物质层,且所述正极集流体的正反表面均依次设置所述导电涂层和正极活性物质层;在本实施例中,正极集流体是厚度为13μm铝箔;其中,所述导电涂层为含有石墨烯的导电涂层,所述含有石墨烯的导电涂层由质量比为2.5∶1∶95的粒度为9μm的石墨烯粉体、聚乙烯吡咯烷酮和n-甲基吡咯烷酮组成,所述导电涂层的厚度为0.5μm;所述正极活性物质层由正极浆料涂覆得到,正极浆料由质量比为94.5∶2.6∶1.7∶0.9的磷酸铁锂、聚乙烯醇、碳粉(sp)和直径为5nm的碳纳米管组成,所述正极活性物质层的压实密度为3.4g/cm3、厚度为0.11mm;上述正极片的制备方法,包括如下步骤:1)将石墨烯粉体和聚乙烯吡咯烷酮干混,得到干混料,其中,所述干混是先在8hz下以公转自转的形式搅拌8min,再在18hz下以公转自转的形式搅拌100min;2)向所述干混料加入适量n-甲基吡咯烷酮,进行第一次湿混;得到一次浆料,其中,所述第一次湿混是在22hz下以公转自转的形式搅拌20min;3)在-0.1mpa的真空条件下,向所述一次湿料中加入剩余量的n-甲基吡咯烷酮,进行第二次湿混,得到粘度为3500pa.s的二次浆料,其中,所述第二次湿混是先在18hz下以公转自转的形式搅拌20min,再在55hz下以公转自转的形式搅拌20min;4)将所述二次浆料涂覆于所述正极集流体表面,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其表面形成导电涂层;再对其辗压,形成厚度为0.5μm的导电涂层;5)在所述导电涂层上涂覆正极浆料,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其上形成正极活性物质层,再对其辗压,形成压实密度为3.4g/cm3、厚度为0.11mm的正极活性物质层,制得正极片。二、锂离子电池:实施例6本实施例提供了一种锂离子电池,其中采用的正极片为实施例1中制备得到的正极片。在本实施例中,负极片包括负极集流体及设置在其表面的负极活性物质层,且所述负极集流体的正反表面均依次设置所述负极活性物质层,所述负极集流体具体为电解铜箔,所述负极活性物质层由质量比为94∶2.0∶1.7∶2.6的石墨(c)、碳粉、羧甲基纤维素钠和丁苯胶乳组成,所述负极活性物质层的厚度为0.11mm、压实密度为1.55g/cm3;隔膜,设置于所述正极片与所述负极片间,所述正极片、所述隔膜和所述负极片通过叠片或卷绕方式制成电芯;具体地,采用卷绕方式时,负极片包住正极片,且负极片头尾部上的负极活性物质层比正极片相应的头尾部上的正极活性物质层多出的长度均≥15mm,这样有利于提高锂离子电池性能;隔膜可采用pp/pe/pp三层单拉膜;更具体地,三层单拉膜的尺寸为0.020*60mm,卷绕成电芯直径≤17.50mm,高度≤60.50mm;壳体,例如钢壳,其具有封闭内腔,所述封闭内腔内填装所述电芯且注入有电解液。上述锂离子电池的制备方法,包括如下步骤:1)将电芯于85℃、真空度≤-85kpa下,每4h更换一次真空(即充氮气再抽真空),烘烤52h后停止加热并真空保存,待温度降到35℃以下,将电芯取出;2)卷绕后的电芯手动套下绝缘垫片入壳测短路,使用绝缘内阻测试仪,参数设定:250*102*200ω,合格电芯进行点底焊,要求焊接拉力≥25n,底部不虚焊、不过焊;套下绝缘垫片滚槽,外观无镀层脱落、翘垫片、滚透等现象3)将电芯转移到干燥的手套箱内注液,手套箱内露点≤-35,电芯注液量5.60g,注液后电解液完全渗干没有浮液,将盖帽扣紧在壳体开口端上,转移出手套箱封口,从电芯入手套箱到出手套箱在2h内完成;其中的电解液为液态电解液时,电解质锂盐可以为六氟磷酸锂、六氟合砷酸锂或高氯酸锂等中的至少一种,电解液溶剂可以为碳酸乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯中的至少一种;在本实施例中,电解液的电解质锂盐为六氟磷酸锂,电解液的溶剂为质量比为1∶1∶2的碳酸乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的混合物,锂盐的浓度约为1mol/l;注液完成后的电池于45℃高温搁置30h,之后继续搁置42h,其目的在于使电池更好的渗液;4)将封完口的电芯用超声波清洗机把钢壳上残余的电解液清洗掉,再放入装有防锈剂的槽内浸泡,锂离子电池表面浸泡均匀后拿起吹干,制得锂离子电池。实施例7本实施例提供了一种锂离子电池,其中采用的正极片为实施例2中制备得到的正极片。在本实施例中,负极片包括负极集流体及设置在其表面的负极活性物质层,且所述负极集流体的正反表面均依次设置所述负极活性物质层,所述负极集流体具体为电解铜箔,所述负极活性物质层由质量比为93∶2.2∶1.5∶2.9的中间相碳微球、碳粉、羧甲基纤维素钠和丁苯胶乳组成,所述负极活性物质层的厚度为0.12mm、压实密度为1.57g/cm3;隔膜,设置于所述正极片与所述负极片间,所述正极片、所述隔膜和所述负极片通过叠片或卷绕方式制成电芯;具体地,采用卷绕方式时,负极片包住正极片,且负极片头尾部上的负极活性物质层比正极片相应的头尾部上的正极活性物质层多出的长度均≥15mm,这样有利于提高锂离子电池性能;隔膜可采用pp/pe/pp三层单拉膜;更具体地,三层单拉膜的尺寸为0.020*60mm,卷绕成电芯直径≤17.50mm,高度≤60.50mm;壳体,例如钢壳,其具有封闭内腔,所述封闭内腔内填装所述电芯且注入有电解液。上述锂离子电池的制备方法,包括如下步骤:1)将电芯于85℃、真空度≤-85kpa下,每4h更换一次真空(即充氮气再抽真空),烘烤52h后停止加热并真空保存,待温度降到35℃以下,将电芯取出;2)卷绕后的电芯手动套下绝缘垫片入壳测短路,使用绝缘内阻测试仪,参数设定:250*102*200ω,合格电芯进行点底焊,要求焊接拉力≥25n,底部不虚焊、不过焊;套下绝缘垫片滚槽,外观无镀层脱落、翘垫片、滚透等现象3)将电芯转移到干燥的手套箱内注液,手套箱内露点≤-35,电芯注液量5.70g,注液后电解液完全渗干没有浮液,将盖帽扣紧在壳体开口端上,转移出手套箱封口,从电芯入手套箱到出手套箱在2h内完成;4)将封完口的电芯用超声波清洗机把钢壳上残余的电解液清洗掉,再放入装有防锈剂的槽内浸泡,锂离子电池表面浸泡均匀后拿起吹干,制得锂离子电池。实施例8本实施例提供了一种锂离子电池,其中采用的正极片为实施例3中制备得到的正极片。在本实施例中,负极片包括负极集流体及设置在其表面的负极活性物质层,且所述负极集流体的正反表面均依次设置所述负极活性物质层,所述负极集流体具体为电解铜箔,所述负极活性物质层由质量比为94.3∶1.8∶1.9∶2.4的中间相碳微球、碳粉、羧甲基纤维素钠和丁苯胶乳组成,所述负极活性物质层的厚度为0.105mm、压实密度为1.52g/cm3;隔膜,设置于所述正极片与所述负极片间,所述正极片、所述隔膜和所述负极片通过叠片或卷绕方式制成电芯;具体地,采用卷绕方式时,负极片包住正极片,且负极片头尾部上的负极活性物质层比正极片相应的头尾部上的正极活性物质层多出的长度均≥15mm,这样有利于提高锂离子电池性能;隔膜可采用pp/pe/pp三层单拉膜;更具体地,三层单拉膜的尺寸为0.020*60mm,卷绕成电芯直径≤17.50mm,高度≤60.50mm;壳体,例如钢壳,其具有封闭内腔,所述封闭内腔内填装所述电芯且注入有电解液;其制备方法同实施例6。实施例9本实施例提供了一种锂离子电池,其中采用的正极片为实施例4中制备得到的正极片。在本实施例中,负极片包括负极集流体及设置在其表面的负极活性物质层,且所述负极集流体的正反表面均依次设置所述负极活性物质层,所述负极集流体具体为电解铜箔,所述负极活性物质层由质量比为93∶2.1∶1.5∶2.8的中间相碳微球、碳粉、羧甲基纤维素钠和丁苯胶乳组成,所述负极活性物质层的厚度为0.12mm、压实密度为1.53g/cm3;隔膜,设置于所述正极片与所述负极片间,所述正极片、所述隔膜和所述负极片通过叠片或卷绕方式制成电芯;具体地,采用卷绕方式时,负极片包住正极片,且负极片头尾部上的负极活性物质层比正极片相应的头尾部上的正极活性物质层多出的长度均≥15mm,这样有利于提高锂离子电池性能;隔膜可采用pp/pe/pp三层单拉膜;更具体地,三层单拉膜的尺寸为0.020*60mm,卷绕成电芯直径≤17.50mm,高度≤60.50mm;壳体,例如钢壳,其具有封闭内腔,所述封闭内腔内填装所述电芯且注入有电解液;其制备方法同实施例6。实施例10本实施例提供了一种锂离子电池,其中采用的正极片为实施例5中制备得到的正极片。在本实施例中,负极片包括负极集流体及设置在其表面的负极活性物质层,且所述负极集流体的正反表面均依次设置所述负极活性物质层,所述负极集流体具体为电解铜箔,所述负极活性物质层由质量比为94∶2.0∶1.7∶2.6的石墨(c)、碳粉、羧甲基纤维素钠和丁苯胶乳组成,所述负极活性物质层的厚度为0.11mm、压实密度为1.55g/cm3;隔膜,设置于所述正极片与所述负极片间,所述正极片、所述隔膜和所述负极片通过叠片或卷绕方式制成电芯;具体地,采用卷绕方式时,负极片包住正极片,且负极片头尾部上的负极活性物质层比正极片相应的头尾部上的正极活性物质层多出的长度均≥15mm,这样有利于提高锂离子电池性能;隔膜可采用pp/pe/pp三层单拉膜;更具体地,三层单拉膜的尺寸为0.020*60mm,卷绕成电芯直径≤17.50mm,高度≤60.50mm;壳体,例如钢壳,其具有封闭内腔,所述封闭内腔内填装所述电芯且注入有电解液。其制备方法同实施例6。对比例1本对比例提供了一种正极片,包括正极集流体,所述正极集流体的正反表面均设置正极活性物质层;在本实施例中,正极集流体是厚度为14μm铝箔;其中,所述正极活性物质层由正极浆料涂覆得到,正极浆料由质量比为96∶2.5∶1.7∶0.7的镍钴锰酸锂、聚偏氟乙烯、碳粉(sp)和直径为5nm的碳纳米管组成,所述正极活性物质层的压实密度为3.43g/cm3、厚度为0.108mm;上述正极片的制备方法,包括如下步骤:1)在正极集流体正反面涂覆正极浆料,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其上形成正极活性物质层,再对其辗压,形成压实密度为3.43g/cm3、厚度为0.108mm的正极活性物质层,制得正极片。对比例2本对比例提供了一种正极片,包括正极集流体,沿远离所述正极集流体方向上在其表面依次设置导电涂层和正极活性物质层,且所述正极集流体的正反表面均依次设置所述导电涂层和正极活性物质层;在本实施例中,正极集流体是厚度为14μm铝箔;其中,所述导电涂层为含有石墨烯的导电涂层,所述含有石墨烯的导电涂层由质量比为2.3∶0.7∶97的粒度为10μm的石墨烯粉体、聚乙烯吡咯烷酮和n-甲基吡咯烷酮组成,所述导电涂层的厚度为1μm;所述正极活性物质层由正极浆料涂覆得到,正极浆料由质量比为96∶2.5∶1.7的镍钴锰酸锂、聚偏氟乙烯和碳粉(sp)组成,所述正极活性物质层的厚度为0.108mm;上述正极片的制备方法,包括如下步骤:1)将石墨烯粉体和聚乙烯吡咯烷酮干混,得到干混料,其中,所述干混是先在10hz下以公转自转的形式搅拌5min,再在20hz下以公转自转的形式搅拌90min;2)向所述干混料加入适量n-甲基吡咯烷酮,进行第一次湿混;得到一次浆料,其中,所述第一次湿混是在20hz下以公转自转的形式搅拌30min;3)在0mpa的真空条件下,向所述一次湿料中加入剩余量的n-甲基吡咯烷酮,进行第二次湿混,得到粘度为3000pa.s的二次浆料,其中,所述第二次湿混是先在20hz下以公转自转的形式搅拌15min,再在50hz下以公转自转的形式搅拌30min;4)将所述二次浆料涂覆于所述正极集流体表面,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其表面形成导电涂层;再对其辗压,形成厚度为1μm的导电涂层;5)在所述导电涂层上涂覆正极浆料,并烘干,烘干后失重≤0.2wt%,在其上形成正极活性物质层,再对其辗压,形成厚度为0.108mm的正极活性物质层,制得正极片。对比例3本对比例提供了一种锂离子电池,其为中国专利文献cn105390695a中实施例1所制得锂离子电池。对比例4本对比例提供了一种锂离子电池,与实施例6相同,唯一不同之处在于,其采用对比例1的正极片。对比例5本对比例提供了一种锂离子电池,与实施例6相同,唯一不同之处在于,其采用对比例2的正极片。试验例1对上述各实施例1-5及对比例1-2的正极片的平均克容量的进行测定,测定结果如下表1所示:表1、正极片的平均克容量平均克容量/mah/g实施例1>155实施例2>155实施例3>155实施例4>155实施例5>155对比例1<60对比例2<70从表1可得知:本发明制得的正极片,其平均克容量>155mah/g,远远优于对比例1和对比例2。试验例2测定上述各实施例6-10及对比例3-5所制得的锂离子电池的平均容量,相应的测试结果如下表2所示:表2、锂离子电池的平均容量从表2可得知:本发明制得的锂离子电池的平均容量>2200mah/g,远远优于对比例3-5。试验例3按照国家标准gb/t18287-2000《标准锂离子电池的测试要求》中的测试方法对上述实施例6-10及对比例3-5所制得的锂离子电池进行循环性能测试,测试条件为:12c充电,12c放电,充放电电压为2.75v-4.2v,循环800次,测试结果如表3所示。表3、800次循环测试后容量保持率容量保持率实施例6>98%实施例7>98%实施例8>98%实施例9>98%实施例10>98%对比例3<89%对比例4<40%对比例5<51%从表3可得知:本发明制得的锂离子电池800次循环测试后,其容量保持率仍大于98%,远远优于对比例3-5。试验例4对上述实施例6-10及对比例4-5所制得的锂离子电池进行安全性测定,测试方法如下:取样品电池,将分别其编号,测其内阻范围为14-17mω,将其充满电待测试用,将恒流恒压源设定为2000ma、6v,将电压表、热电偶接在待测电池上,然后开启恒流恒压源,记录充断电压、最高温度及其现象,测试结果如下表4所示。表4、安全性测试结果从表4可得知:本发明制得的锂离子电池的安全性高,能适应高电压和高温度。试验例5对上述实施例6-10及对比例4-5所制得的锂离子电池进行短路测定,测试方法如下:取样品电池,将分别其编号,测其内阻范围为14-17mω,将其充满电待测试用,将电池至于安全箱中用80mω左右的导电线直接将电池短路,记录瞬间最大电流及其最高温度,记录短路现象,测试结果如下表5所示。表5、短路测试结果从表5可得知:本发明制得的锂离子电池的短路测试结果合格,能适应的温度和电流较大。显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。当前第1页12
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