專利名稱：：快充快放鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于鋰離子電池
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體的說，涉及一種快充快放鋰離子電池的制作方法。
背景技術(shù)：
：目前電動自行車、電動摩托車、混合電動車、電動汽車、啟動電源使用的電池有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池，在上述電動車使用的電池中，由于鉛酸電池對環(huán)境有污染，越來越受到人類社會的排擠，將會在不久的將來慢慢退出電池歷史的舞臺，鎳氫電池和鋰離子電池對環(huán)境都沒有污染，但由于鋰離子電池具有體積小、重量輕、能量密度大、性價比高等優(yōu)點，在電動車電池系列內(nèi)，鋰離子電池將會成為首選，目前常規(guī)鋰離子電池充電電流一般在O.20.5C，放電電流在2C以下，以上充放電模式能夠滿足電動自行車、電動摩托車的常規(guī)使用要求，O.2C充電需要5小時以上，由于放電倍率小，根本無法滿足混合電動汽車的使用要求，常規(guī)電池倍率放電性能差，體現(xiàn)在電動汽車上則是續(xù)航里程短，啟動、爬坡能力差，直接影響了混合電動汽車的綜合性能；倍率充電性能差，體現(xiàn)在純電動汽車上則是充電時間長。因此，解決電動汽車用鋰離子電池的倍率充放電性能已直接影響到了電動汽車的發(fā)展?；谝陨显颍景l(fā)明的主要目的是提供一種快充、快放型鋰離子的制作方法，特別是快充性能好。
發(fā)明內(nèi)容為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種性能優(yōu)越的快充、快放型鋰離子電池制作方法。本發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的(1)正極漿料的制備以正極漿料的干粉為總重量，配取8095份的正極活性物質(zhì)、410份的正極導電劑、38份的正極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌后得到正極漿料；(2)負極漿料的制備以負極漿料的干粉為總重量，配取8592份的負極活性物質(zhì)、310份的負極導電劑、26份的負極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌得到負極漿料；(3)涂布將配置好的正極漿涂覆在2040um的鋁箔上；將配置好的負極漿涂覆在電解銅箔上，通過烘干后制成正、負極片；(4)電池芯的制備將步驟(3)涂布好的正、負極片，進行輥壓壓實，通過模切、烘干、正、負極片交錯相疊，形成電池芯；(5)極耳焊接將鋁、銅鍍鎳極耳分別與正、負極片焊接在一起形成正、負極耳，再經(jīng)過鋁塑膜封裝、烘烤、注液、抽氣封口、化成、老化、二次抽氣封口、檢測等工序得到電池。其中電池外殼包含不銹鋼殼、鋁殼、塑膠殼、鋁塑膜包裝。步驟(1)中所述正極漿料的制備以正極漿料的干粉為總重量，配取8592份的正極活性物質(zhì)、46份的正極導電劑、36份的正極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌后得到正極漿料。步驟(2)中所述負極漿料的制備以負極漿料的干粉為總重量，配取8791份的負極活性物質(zhì)、38份的負極導電劑、25份的負極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌得到負極漿料。步驟(3)中所述正極片上所涂料為100300g/m2;所述負極片上所涂料為70200g/m2。步驟(3)中所述正極片上所涂料為150250g/m2;所述負極片上所涂料為70150g/m2。步驟(4)中所述正極片輥壓壓實后所涂料密度為2.83.4g/cm3;所述負極片輥壓壓實后所涂料密度為1.21.4g/cm3。步驟(4)中所述正極片輥壓壓實后所涂料密度為2.83.3g/cm3;所述負極片輥壓壓實后所涂料密度為1.21.35g/cm3。正極漿料的干粉包括正極活性物質(zhì)高溫型錳酸鋰(LiMn04)、多元素復合材料(LiNixCoyMnz02)，其中x+y+z=1;正極導電劑SP、鱗片石墨(S-O)等；正極粘結(jié)劑(PVDF:HSV900、蘇威6020等)。負極漿料的干粉包括負極活性物質(zhì)人造石墨(如CAG_3(L));負極導電劑SP等；負極粘結(jié)劑(如CMC、SBR(本身為液態(tài)，固含量約50%)等)。本發(fā)明所述的鋰離子電池，電解質(zhì)的特點是有具有各種物理和電化學性能特點的碳酸酯類溶劑、電解質(zhì)鋰鹽LiPF6、改善循環(huán)和安全性的添加劑。按照上述工藝制作的的鋰離子電池，結(jié)果表明，其特征在于電池內(nèi)阻小，具有優(yōu)異的快充、快放功能，特別是可以支持10C充電、20C放電的能力。有益效果本發(fā)明主要是通過正負極活性物質(zhì)選擇，增加正、負極活性物質(zhì)內(nèi)導電劑含量，增加正、負極集流體的厚度，通過改變正、負極柱與正、負極片的焊接方式，通過使用功能型電解質(zhì)，降低電池內(nèi)阻，改善電池的快充、快放能力。具體實施方式實施例1快充快放鋰離子電池的制作方法，包括以下步驟(1)正極漿料的制備以正極漿料的干粉為總重量份數(shù)，配取80份的正極活性物質(zhì)、10份的正極導電劑、3份的正極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌后得到正極漿料；(2)負極漿料的制備以負極漿料的干粉為總重量份數(shù)，配取92份的負極活性物質(zhì)、3份的負極導電劑、6份的負極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌得到負極漿料；(3)涂布將配置好的正極漿涂覆在20um的鋁箔上，所述正極片上所涂料為100g/m2將配置好的負極漿涂覆在電解銅箔上，所述負極片上所涂料為70g/m、通過烘干后制成正、負極片；(4)電池芯的制備將步驟(3)涂布好的正、負極片，進行輥壓壓實，壓實后所涂料密度為2.8g/cm3;所述負極片輥壓壓實后所涂料密度為1.2g/cm3通過模切、烘干、正、負極片交錯相疊，形成電池芯；(5)極耳焊接將鋁銅鍍鎳極耳分別與正、負極片焊接在一起形成正、負極耳，再經(jīng)過鋁塑膜封裝、烘烤、注液、抽氣封口、化成、老化、二次抽氣封口、檢測等工序得到電池。功能型電解質(zhì)注入量在7g/Ah，電池設計容量10Ah。4實施例2快充快放鋰離子電池的制作方法，包括以下步驟(1)正極漿料的制備以正極漿料的干粉為總重量份數(shù)，配取95份的正極活性物質(zhì)、4份的正極導電劑、8份的正極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌后得到正極漿料；(2)負極漿料的制備以負極漿料的干粉為總重量份數(shù)，配取85份的負極活性物質(zhì)、10份的負極導電劑、2份的負極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌得到負極漿料；(3)涂布將配置好的正極漿涂覆在40um的鋁箔上；所述正極片上所涂料為300g/m2;將配置好的負極漿涂覆在電解銅箔上，所述負極片上所涂料為200g/m、通過烘干后制成正、負極片；(4)電池芯的制備將步驟(3)涂布好的正、負極片，進行輥壓壓實，壓實后所涂料密度為3.4g/cm3;所述負極片輥壓壓實后所涂料密度為1.4g/cm3通過模切、烘干、正、負極片交錯相疊，形成電池芯；(5)極耳焊接將鋁銅鍍鎳極耳分別與正、負極片焊接在一起形成正、負極耳，再經(jīng)過鋁塑膜封裝、烘烤、注液、抽氣封口、化成、老化、二次抽氣封口、檢測等工序得到電池。功能型電解質(zhì)注入量在7g/Ah，電池設計容量10Ah。實施例3快充快放鋰離子電池的制作方法，包括以下步驟(1)正極漿料的制備以正極漿料的干粉為總重量份數(shù)，配取85份的正極活性物質(zhì)、6份的正極導電劑、6份的正極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌后得到正極漿料；(2)負極漿料的制備以負極漿料的干粉為總重量份數(shù)，配取87份的負極活性物質(zhì)、8份的負極導電劑、5份的負極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌得到負極漿料；(3)涂布將配置好的正極漿涂覆在30um的鋁箔上；所述正極片上所涂料為150g/m2;將配置好的負極漿涂覆在電解銅箔上，所述負極片上所涂料為150g/m、通過烘干后制成正、負極片；(4)電池芯的制備將步驟(3)涂布好的正、負極片，進行輥壓壓實，壓實后所涂料密度為3.3g/cm3;所述負極片輥壓壓實后所涂料密度為1.25g/cn^通過模切、烘干、正、負極片交錯相疊，形成電池芯；(5)極耳焊接將鋁銅鍍鎳極耳分別與正、負極片焊接在一起形成正、負極耳，再經(jīng)過鋁塑膜封裝、烘烤、注液、抽氣封口、化成、老化、二次抽氣封口、檢測等工序得到電池。功能型電解質(zhì)注入量在7g/Ah，電池設計容量10Ah。實施例4快充快放鋰離子電池的制作方法，包括以下步驟(1)正極漿料的制備以正極漿料的干粉為總重量份數(shù)，配取92份的正極活性物質(zhì)、5份的正極導電劑、5份的正極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌后得到正極漿料；(2)負極漿料的制備以負極漿料的干粉為總重量份數(shù)，配取92份的負極活性物質(zhì)、6份的負極導電劑、4份的負極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌得到負極漿料；(3)涂布將配置好的正極漿涂覆在30um的鋁箔上；所述正極片上所涂料為250g/m2;將配置好的負極漿涂覆在電解銅箔上，所述負極片上所涂料為100g/m、通過烘干后制成正、負極片；(4)電池芯的制備將步驟(3)涂布好的正、負極片，進行輥壓壓實，壓實后所涂料密度為3.0g/cm3;所述負極片輥壓壓實后所涂料密度為1.35g/cn^通過模切、烘干、正、負極片交錯相疊，形成電池芯；(5)極耳焊接將鋁銅鍍鎳極耳分別與正、負極片焊接在一起形成正、負極耳，再經(jīng)過鋁塑膜封裝、烘烤、注液、抽氣封口、化成、老化、二次抽氣封口、檢測等工序得到電池。功能型電解質(zhì)注入量在7g/Ah，電池設計容量10Ah。將上述比較例1、實施例1、實施例2、實施例3、實施例4制作的動力鋰離子電池分別進行以下對比測試測試1:分別以1C、5C、10C進行充電，具體數(shù)據(jù)見表1;測試2:分別以1C、5C、10C、20C進行放電，具體數(shù)據(jù)見表2;測試3:分別以10C充電，20C放電進行300次循環(huán)，具體數(shù)據(jù)見表3。對比例1正極集流體厚度為15iim，正極片上所涂料為350g/m2，壓實密度3.9g/cm3，正極活性物質(zhì)(LiMn04:LiNixCoyMnz02=5:5wt%)含量97kg，正極導電劑含量2.5kg，正極粘結(jié)劑含量2.5kg，負極活性物質(zhì)含量96kg，負極片上所涂料為250g/m2，壓實密度1.55g/cm3，負極導電劑含量2kg，負極粘結(jié)劑含量2kg。常規(guī)電解質(zhì)注入量3.5g/Ah。按照上述電池制作工藝得到對比例1鋰離子電池，電池設計容量10Ah。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由以上實施例1、實施例2、實施例3、實施例4和對比例1可以看出，本發(fā)明的鋰離子電池具有優(yōu)異的快充、快放功能，應用在電動汽車上具有充電時間短(約在10min)、啟動性能好、爬坡能力強等特點，可以廣泛的應用在混合電動汽車和汽車啟動電源上。權(quán)利要求一種快充快放鋰離子電池的制作方法，包括以下步驟(1)正極漿料的制備以正極漿料的干粉為總重量份數(shù)，配取80～95份的正極活性物質(zhì)、4～10份的正極導電劑、3～8份的正極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌后得到正極漿料；(2)負極漿料的制備以負極漿料的干粉為總重量份數(shù)，配取85～92份的負極活性物質(zhì)、3～10份的負極導電劑、2～6份的負極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌得到負極漿料；(3)涂布將配置好的正極漿涂覆在20～40um的鋁箔上；將配置好的負極漿涂覆在電解銅箔上，通過烘干后制成正、負極片；(4)電池芯的制備將步驟(3)涂布好的正、負極片，進行輥壓壓實，通過模切、烘干、正、負極片交錯相疊，形成電池芯；(5)極耳焊接將鋁、銅鍍鎳極耳分別與正、負極片焊接在一起形成正、負極耳，再經(jīng)過鋁塑膜封裝、烘烤、注液、抽氣封口、化成、老化、二次抽氣封口、檢測等工序得到電池。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述快充快放鋰離子電池的制作方法，其特征在于步驟(1)中所述正極漿料的制備以正極漿料的干粉為總重量，配取8592份的正極活性物質(zhì)、46份的正極導電劑、36份的正極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌后得到正極漿料。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述快充快放鋰離子電池的制作方法，其特征在于所述正極活性物質(zhì)為高溫型錳酸鋰LiNixCoyMnz02=5:5;所述正極導電劑為sp和鱗片石墨；正極粘結(jié)劑PVDF為HSV900或蘇威6020。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述快充快放鋰離子電池的制作方法，其特征在于所述負極活性物質(zhì)為人造石墨；負極導電劑為SP;負極粘結(jié)劑為CMC和SBR。5.根據(jù)權(quán)利要求1快充快放鋰離子電池的制作方法，其特征在于步驟(2)中所述負極漿料的制備以負極漿料的干粉為總重量，配取8791份的負極活性物質(zhì)、38份的負極導電劑、25份的負極粘結(jié)劑經(jīng)真空攪拌得到負極漿料。6.根據(jù)權(quán)利要求1快充快放鋰離子電池的制作方法，其特征在于步驟(3)中所述正極片上所涂料為100300g/m2;所述負極片上所涂料為70200g/m2。7.根據(jù)權(quán)利要求4快充快放鋰離子電池的制作方法，其特征在于步驟(3)中所述正極片上所涂料為150250g/m2;所述負極片上所涂料為70150g/m2。8.根據(jù)權(quán)利要求1快充快放鋰離子電池的制作方法，其特征在于步驟(4)中所述正極片輥壓壓實后所涂料密度為2.83.4g/cm3;所述負極片輥壓壓實后所涂料密度為1.21.4g/cm3。9.根據(jù)權(quán)利要求6快充快放鋰離子電池的制作方法，其特征在于步驟(4)中所述正極片輥壓壓實后所涂料密度為2.83.3g/cm3;所述負極片輥壓壓實后所涂料密度為1.21.35g/cm3。全文摘要本發(fā)明公開了一種快充快放鋰離子電池的制作方法，(1)正極漿料的制備；(2)負極漿料的制備；(3)涂布；(4)電池芯的制備；(5)極耳焊接等工序得到電池。本發(fā)明主要是通過正負極活性物質(zhì)選擇，增加正、負極活性物質(zhì)內(nèi)導電劑含量，增加正、負極集流體的厚度，通過改變正、負極柱與正、負極片的焊接方式，通過使用功能型電解質(zhì)，降低電池內(nèi)阻，改善電池的快充、快放能力。文檔編號H01M4/505GK101740815SQ20091025094公開日2010年6月16日申請日期2009年12月21日優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日發(fā)明者任海中,馮勇,楊金林,謝小軍申請人:重慶永通信息工程實業(yè)有限公司