一种高容量锂离子动力电池及其制备方法_2

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性能;通 过使用陶瓷隔膜,提高电池安全性能。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合【具体实施方式】对本发明做进一步的描述。
[0027] 实施例1 制备C-Sn-Si复合材料: (1) 取10重量份硅粉和10重量份氯化亚锡,硅粉选用粒径为0.1 iim,将硅粉与氯化亚 锡溶于80重量份水中,搅拌均匀,得悬浊液,将适量草酸钠溶于水中,得草酸钠溶液; (2) 按氯化亚锡与草酸钠的摩尔比为1:1,将草酸钠溶液倒入悬浊液中并不断搅拌lh, 得到反应液,用草酸调节整个反应体系的pH为0. 5。
[0028] (3)将反应液进行过滤,固液分离后得到的固体经水洗、并在温度为80°C下烘干 后,得C-Sn-Si复合材料。C-Sn-Si复合材料中Si和Sn的质量比重为8%。
[0029] 制备负极片: 混合90重量份的C-Sn-Si复合材料,2重量份的导电炭黑SP以及8重量份的聚偏氟乙 烯(PVDF),并添加140重量份的N-甲基吡咯烷酮搅拌形成浆液,均匀的涂覆在负极集流体 电解铜箔上,干燥后用碾压机进行碾压,制成负极极片。
[0030] 制备正极片: 混合92重量份的镍钴锰酸锂(Nido^MrvA),2重量份的导电炭黑SP,2重量份的 碳纳米管(CNT),以及4重量份的聚偏氟乙烯(PVDF),并添加80重量份的N-甲基吡咯烷酮 搅拌形成浆液,均匀的涂覆在正极集流体压延铝箔上,干燥后用碾压机进行碾压,制成正极 片。
[0031] 制备隔膜: 取二氧化硅(粒径200 nm) 1重量份,三氧化二铝(粒径200 nm) 9重量份,即二氧化硅 重量百分比为10%,聚丙烯酸2重量份,混合后添加85重量份的去离子水和5重量份的异丙 醇搅拌形成浆液,使用凹版印刷机将浆液均匀的涂覆在聚丙烯腈骨架上,高温80°C干燥后, 制成陶瓷隔膜。陶瓷隔膜厚度为20 y m,孔隙率为50%,透气率为40cm3/sec。
[0032] 准备电解液: 电解液采用1. 3mol/L的六氟磷酸锂溶解到碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳 酸丙稀酯的有机溶剂混合物中,其中碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙稀酯的 体积比为(40:40:10:10);添加添加剂氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、邻苯 二酚碳酸酯(CC),其重量比分别为:2. 8%、3. 5%、1. 5%。
[0033] 准备外壳: 外壳采用铝塑膜,铝塑膜采用厚度为152微米具有尼龙层、粘结层、PP层、粘结层、铝 箔、粘结层、PP层层状复合结构材料。
[0034] 准备外接端子: 正极端子采用〇. 2毫米厚铝材质极耳,负极端子采用0. 2毫米铜镀镍极耳。
[0035] 准备电池: 以叠片形式,将正极极片、隔膜、负极极片相间叠片形成电芯,单向焊接极耳;然后进行 铝塑膜热封,注入电解液,热封封口;依次进行搁置-预充-抽空-化成-分容,制成20Ah 锂离子动力电池。
[0036] 实施例2 制备C-Sn-Si复合材料: (1) 取10重量份硅粉和12重量份氟化亚锡,硅粉选用粒径为lym,将硅粉与氟化亚锡 溶于100重量份水中,搅拌均匀,得悬浊液,将适量草酸钾溶于水中,得草酸钾溶液; (2) 按氟化亚锡与草酸钾的摩尔比为1:1. 2,将草酸钾溶液倒入悬浊液中并不断搅拌 2h,得到反应液,用草酸调节整个反应体系的pH为1。
[0037] (3)将反应液进行过滤,固液分离后得到的固体经水洗、并在温度为90°C下烘干 后,得C-Sn-Si复合材料。C-Sn-Si复合材料中Si和Sn的质量比重为9%。
[0038] 制备负极片: 混合92重量份的C-Sn-Si复合材料,2重量份的导电炭黑SP以及6重量份的聚丙烯 酸,并添加130重量份的去离子水搅拌形成浆液,均匀的涂覆在负极集流体电解铜箔上,干 燥后用碾压机进行碾压,制成负极片。
[0039] 制备正极片: 混合92重量份的镍钴锰酸锂(Ni^o^MivA),2重量份的导电炭黑SP,2重量份的 碳纳米管(CNT),以及4重量份的聚偏氟乙烯(PVDF),并添加80重量份的N-甲基吡咯烷酮 搅拌形成浆液,均匀的涂覆在正极集流体压延铝箔上,干燥后用碾压机进行碾压,制成正极 片。
[0040] 制备隔膜: 取二氧化硅(粒径300 nm) 1. 5重量份,三氧化二铝(粒径300 nm) 5重量份,即二氧化 硅重量百分比为30%,聚丙烯酸3重量份,混合后添加85重量份的去离子水和5重量份的异 丙醇搅拌形成浆液,使用凹版印刷机将浆液均匀的涂覆在聚丙烯腈骨架上,高温85°C干燥 后,制成陶瓷隔膜。陶瓷隔膜厚度为30 y m,孔隙率为60%,透气率为90cm3/sec。
[0041] 准备电解液: 电解液采用1.3mol/L的六氟磷酸锂溶解到碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯的有机溶剂混 合物中,其中碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯的体积比为(50:50);添加添加剂氟代碳酸乙烯酯 (FEC)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、碳酸亚乙烯酯(VC),其重量比分别为:4. 5%、2. 8%、3. 0%。
[0042] 准备外壳: 外壳采用铝塑膜,铝塑膜采用厚度为152微米具有尼龙层、粘结层、PP层、粘结层、铝 箔、粘结层、PP层层状复合结构材料。
[0043] 准备外接端子: 正极端子采用〇. 2毫米厚铝材质极耳,负极端子采用0. 2毫米铜镀镍极耳。
[0044] 准备电池: 以叠片形式,将正极极片、隔膜、负极极片相间叠片形成电芯,单向焊接极耳;然后进行 铝塑膜热封,注入电解液,热封封口;依次进行搁置-预充-抽空-化成-分容,制成20Ah 锂离子动力电池。
[0045] 实施例3 制备C-Sn-Si复合材料: (1) 取10重量份硅粉和8重量份葡萄糖酸亚锡,硅粉选用粒径为5 iim,将硅粉与、葡萄 糖酸亚锡溶于100重量份水中,搅拌均匀,得悬浊液,将适量草酸钠溶于水中,得草酸钠溶 液; (2) 按葡萄糖酸亚锡与草酸钠的摩尔比为1:1. 3,将草酸钠溶液倒入悬浊液中并不断搅 拌3h,得到反应液,用草酸调节整个反应体系的pH为3。
[0046] (3)将反应液进行过滤,固液分离后得到的固体经水洗、并在温度为KKTC下烘干 后,得C-Sn-Si复合材料。C-Sn-Si复合材料中Si和Sn的质量比重为10%。
[0047] 制备负极片: 混合90重量份的C-Sn-Si复合材料,2重量份的导电炭黑SP以及8重量份的聚酰胺 (PI),并添加120重量份的N-甲基吡咯烷酮搅拌形成浆液,均匀的涂覆在负极集流体电解 铜箔上,干燥后用碾压机进行碾压,制成负极片。
[0048] 制备正极片: 混合92重量份的镍钴锰酸锂(Ni^o^MivA),2重量份的导电炭黑SP,2重量份的 碳纳米管(CNT),以及4重量份的聚偏氟乙烯(PVDF),并添加80重量份的N-甲基吡咯烷酮 搅拌形成浆液,均匀的涂覆在正极集流体压延铝箔上,干燥后用碾压机进行碾压,制成正极 片。
[0049] 制备隔膜: 取二氧化硅(粒径350 nm) 1重量份,三氧化二铝(粒径350 nm) 4重量份,即二氧化硅 重量百分比为20%,聚丙烯酸3重量份,混合后添加85重量份的去离子水和5重量份的异丙 醇搅拌形成浆液,使用凹版印刷机将浆液均匀的涂覆在聚丙烯腈骨架上,高温90°C干燥后, 制成陶瓷隔膜。陶瓷隔膜厚度为35 y m,孔隙率为70%,透气率为150cm3/sec。
[0050]准备电解液: 电解液采用1. 3mol/L的六氟磷酸锂溶解到碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳 酸丙稀酯的有机溶剂混合物中,其中碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙稀酯的 体积比为(40:40:10:10);添加添加剂碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯 酯(FEC)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、邻苯二酚碳酸酯(CC),其重量比分别为:28%、1%、2. 5%、 3. 8%、1. 2%。
[0051] 准备外
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