本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種可大倍率充放電的鋰離子電池及其制備方法。一種可大倍率充放電的鋰離子電池，包括正極、負(fù)極、隔膜，所述正極包括：正極活性物質(zhì)80-98%（重量比），導(dǎo)電劑1-19%（重量比），粘結(jié)劑1-19%（重量比）；所述負(fù)極包括：負(fù)極活性物質(zhì)80-98%（重量比），導(dǎo)電劑1-19%（重量比），粘結(jié)劑1-19%（重量比）；所述正極活性物質(zhì)為鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰的一種或兩種；所述負(fù)極活性物質(zhì)為硬碳、軟碳中的一種或兩種；所述導(dǎo)電劑為超導(dǎo)電炭黑、碳纖維、鱗片石墨、碳納米管中的一種；所述粘結(jié)劑為聚偏二氟乙烯、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉、羧丙基甲基纖維素中的一種。按照本發(fā)明專利技術(shù)提供的可大倍率充放電的鋰離子電池及其制備方法，鋰離子電池具有大倍率充放電特性，充放電特性好，溫度使用范圍寬，低溫充電性能優(yōu)異，循環(huán)壽命長(zhǎng)，安全性高。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種鋰離子電池及其制備方法，尤其涉及。
技術(shù)介紹
隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，目前在動(dòng)力電池領(lǐng)域，鋰離子電池作為綠色、環(huán)保的新能源電池已經(jīng)越來(lái)越多地出現(xiàn)在人們的生活中。在鋰離子電池中，使用最廣泛的是磷酸鐵鋰/石墨體系的電池。但是，該體系電池容量低，在低溫下充放電性能差，不能滿足動(dòng)力電池對(duì)高倍率，寬溫度使用范圍的要求。石墨的層間能夠嵌入各種原子和分子形成嵌入式化合物，因此當(dāng)以石墨為負(fù)極活性物質(zhì)的鋰離子電池在充電的過(guò)程中，鋰離子嵌入到石墨層間，形成嵌入式的化合物，嵌鋰后石墨的層間膨脹率為10%。石墨的這種特性，使得以石墨為負(fù)極的電池體系循環(huán)性能差，且在循環(huán)時(shí)容易析鋰，造成安全問(wèn)題。磷酸鐵鋰作為正極材料，具有無(wú)污染，循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但是由于其導(dǎo)電性能差，對(duì)溫度敏感，所以造成以磷酸鐵鋰為正極材料的電池容量低，倍率性能差，在低溫下不能充放電等缺點(diǎn)。硬碳屬于難石墨化的碳，其特點(diǎn)是層狀分子平行排列結(jié)構(gòu)很少，碳原子的排列多為彎曲折疊的結(jié)構(gòu)，因此易形成微孔。這種結(jié)構(gòu)特別適合鋰離子的嵌入和脫嵌。硬碳的構(gòu)造不如石墨規(guī)則且不是單向?qū)щ姡虼穗姌O的阻抗很小，所以在低溫條件下?lián)碛袃?yōu)異的充放電特性。軟碳，一般為人造石墨的半成品，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為部分有序，但整體是無(wú)序的，其層間距介于硬碳與傳統(tǒng)的石墨之間，充放電電位與硬碳類似；與硬碳一樣也具有高倍率，長(zhǎng)循環(huán)等特點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子電池容量低，在低溫下充放電性能差等缺點(diǎn)，提供一種大倍率充放電特性好，溫度使用范圍寬，低溫充電性能優(yōu)異，循環(huán)壽命長(zhǎng)，安全性高的鋰離子電池。為此，本專利技術(shù)提供了一種可大倍率充放電的鋰離子電池，包括正極、負(fù)極、隔膜，所述正極包括正極活性物質(zhì)80-98% (重量比)，導(dǎo)電劑1-19% (重量比)，粘結(jié)劑1-19% (重量比);所述負(fù)極包括負(fù)極活性物質(zhì)80-98% (重量比)，導(dǎo)電劑1-19% (重量比)，粘結(jié)劑1-19%(重量比)；所述正極活性物質(zhì)為鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰的一種或兩種；所述負(fù)極活性物質(zhì)為硬碳、軟碳中的一種或兩種；所述導(dǎo)電劑為超導(dǎo)電炭黑、碳纖維、鱗片石墨、碳納米管中的一種；所述粘結(jié)劑為聚偏二氟乙烯、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉、羧丙基甲基纖維素中的一種。優(yōu)選的，所述可大倍率充放電的鋰離子電池的正負(fù)極N/P比為I. 0-2. O。優(yōu)選的，所述隔膜的厚度5-50 μ m。優(yōu)選的，所述可大倍率充放電的鋰離子電池的溫度使用范圍為-50°C -70°C。優(yōu)選的，所述可大倍率充放電的鋰離子電池可以在低溫下充電，溫度范圍為-50°c -20°C。本專利技術(shù)提供了制備所述可大倍率充放電的鋰離子電池的方法，包括正極極片的制備和負(fù)極極片的制備 正極極片的制備包括以下步驟將正極活性物質(zhì)80-98% (重量比)，導(dǎo)電劑1-19% (重量比)，粘結(jié)劑1-19% (重量比)混合成漿料；所述正極活性物質(zhì)為鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰的一種或兩種；所述導(dǎo)電劑為超導(dǎo)電炭黑、碳纖維、鱗片石墨、碳納米管中的一種；所述粘結(jié)劑為聚偏二氟乙烯、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉、羧丙基甲基纖維素中的一種；將混合成的漿料均勻涂覆在鋁箔上，經(jīng)干燥、輥壓、制片后，得到正極極片； 負(fù)極極片的制備包括以下步驟將負(fù)極活性物質(zhì)80-98%(重量比)，導(dǎo)電劑1-19%(重量比)，粘結(jié)劑1-19% (重量比)混合成漿料；所述負(fù)極活性物質(zhì)為硬碳、軟碳中的一種或兩種；所述導(dǎo)電劑為超導(dǎo)電炭黑、碳纖維、鱗片石墨、碳納米管中的一種；所述粘結(jié)劑為聚偏二氟乙烯、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉、羧丙基甲基纖維素中的一種；將混合成的漿料，均勻涂覆在銅箔上，經(jīng)干燥、輥壓、制片后，得到負(fù)極極片； 將制備好的正極、負(fù)極極片按正、負(fù)極交替的方式堆疊或卷繞成電芯，其中正負(fù)極以隔膜隔開(kāi)，并保證附料區(qū)負(fù)極包住正極；正、負(fù)極極耳通過(guò)焊接固定，最后包裝成干電芯；向上述干電芯中注入一定量的電解液；將上述電芯化成，得到高倍率的鋰離子電池。優(yōu)選的，所述正極極片的面密度為10-60mg/cm2。優(yōu)選的,所述負(fù)極極片的面密度為5-50 mg/ cm2。由以上本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案可見(jiàn)，本專利技術(shù)具有以下技術(shù)效果 (1)本專利技術(shù)所得到的鋰離子電池具有大倍率充放電特性，可以滿足動(dòng)力電池對(duì)功率的要求； (2)本專利技術(shù)所得到的鋰離子電池在-50°C_70°C下充放電性能優(yōu)異，滿足動(dòng)力電池的寬溫度使用范圍需求； (3)本專利技術(shù)所得到的鋰離子電池在低溫下具有良好的充電性能，在-30°C下充電容量>70% ； (4)本專利技術(shù)所得到的鋰離子電池具有優(yōu)異的循環(huán)特性，且電池在循環(huán)過(guò)程中膨脹率〈3%，電池不易變形，具有良好的安全特性與較長(zhǎng)的使用壽命； (5)本專利技術(shù)所得到的鋰離子電池具有良好的倍率充電性能，能夠滿足動(dòng)力電池快充的要求。附圖說(shuō)明圖I為可大倍率充放電的鋰離子電池的倍率放電測(cè)試圖。圖2為可大倍率充放電的鋰離子電池的加速循環(huán)測(cè)試圖。具體實(shí)施例方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術(shù)方案，下面對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明 本專利技術(shù)提供了一種可大倍率充放電的鋰離子電池，包括正極、負(fù)極、隔膜，所述正極包括正極活性物質(zhì)80-98% (重量比)，導(dǎo)電劑1-19% (重量比)，粘結(jié)劑1-19% (重量比);所述負(fù)極包括負(fù)極活性物質(zhì)80-98% (重量比)，導(dǎo)電劑1-19% (重量比)，粘結(jié)劑1-19% (重量t匕)；所述正極活性物質(zhì)為鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰的一種或兩種；所述負(fù)極活性物質(zhì)為硬碳、軟碳中的一種或兩種；所述導(dǎo)電劑為超導(dǎo)電炭黑、碳纖維、鱗片石墨、碳納米管中的一種；所述粘結(jié)劑為聚偏二氟乙烯、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉、羧丙基甲基纖維素中的一種。優(yōu)選的，所述可大倍率充放電的鋰離子電池的正負(fù)極N/P比為1. 0-2. O。優(yōu)選的，所述隔膜的厚度5-50 μ m。優(yōu)選的，所述可大倍率充放電的鋰離子電池的溫度使用范圍為-50°C -70°C。優(yōu)選的，所述可大倍率充放電的鋰離子電池可以在低溫下充電，溫度范圍為-50°C -20°C。本專利技術(shù)提供了制備所述可大倍率充放電的鋰離子電池的方法，包括正極極片的制備和負(fù)極極片的制備 正極極片的制備包括以下步驟將正極活性物質(zhì)80-98% (重量比)，導(dǎo)電劑1-19% (重量比)，粘結(jié)劑1-19% (重量比)混合成漿料；所述正極活性物質(zhì)為鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰的一種或兩種；所述導(dǎo)電劑為超導(dǎo)電炭黑、碳纖維、鱗片石墨、碳納米管中的一種；所述粘結(jié)劑為聚偏二氟乙烯、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉、羧丙基甲基纖維素中的一種；將混合成的漿料均勻涂覆在鋁箔上，經(jīng)干燥，輥壓、制片后，得到正極極片； 負(fù)極極片的制備包括以下步驟將負(fù)極活性物質(zhì)80-98%(重量比)，導(dǎo)電劑1-19%(重量比)，粘結(jié)劑1-19% (重量比)混合成漿料；所述負(fù)極活性物質(zhì)為硬碳、軟碳中的一種或兩種；所述導(dǎo)電劑為超導(dǎo)電炭黑、碳纖維、鱗片石墨、碳納米管中的一種；所述粘結(jié)劑為聚偏二氟乙烯、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉、羧丙基甲基纖維素中的一種；將混合成的漿料，均勻涂覆在銅箔上，經(jīng)干燥，輥壓、制片后，得到負(fù)極極片； 將制備好的正極、負(fù)極極片按正、負(fù)極交替的方式堆疊或卷繞成電芯，其中正負(fù)極以隔膜隔開(kāi)，并保證附料區(qū)負(fù)極包住正極；正、負(fù)極極耳通過(guò)焊接固定，最后包裝成干電芯；向上述干電芯中注入一定量本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可大倍率充放電的鋰離子電池，包括正極、負(fù)極、隔膜，其特征在于：所述正極包括：正極活性物質(zhì)80?98%（重量比），導(dǎo)電劑1?19%（重量比），粘結(jié)劑1?19%（重量比）；所述負(fù)極包括：負(fù)極活性物質(zhì)80?98%（重量比），導(dǎo)電劑?1?19%（重量比），粘結(jié)劑1?19%（重量比）；所述正極活性物質(zhì)為鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰的一種或兩種；所述負(fù)極活性物質(zhì)為硬碳、軟碳中的一種或兩種；所述導(dǎo)電劑為超導(dǎo)電炭黑、碳纖維、鱗片石墨、碳納米管中的一種；?所述粘結(jié)劑為聚偏二氟乙烯、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉、羧丙基甲基纖維素中的一種。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙珊珊，馮樹(shù)南，從長(zhǎng)杰，王馳偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津市捷威動(dòng)力工業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。