CN101154751A - 有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法及锂离子电池 - Google Patents

有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法及锂离子电池 Download PDF

Info

Publication number
CN101154751A
CN101154751A CNA2006100537642A CN200610053764A CN101154751A CN 101154751 A CN101154751 A CN 101154751A CN A2006100537642 A CNA2006100537642 A CN A2006100537642A CN 200610053764 A CN200610053764 A CN 200610053764A CN 101154751 A CN101154751 A CN 101154751A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
lithium
ion battery
lithium ion
storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2006100537642A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101154751B (zh
Inventor
郑利峰
邓龙征
唐伟
俞琴
张兴国
何峰
张克俭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wanxiang 123 Co Ltd
Original Assignee
Wanxiang Electric Vehicle Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wanxiang Electric Vehicle Co Ltd filed Critical Wanxiang Electric Vehicle Co Ltd
Priority to CN2006100537642A priority Critical patent/CN101154751B/zh
Publication of CN101154751A publication Critical patent/CN101154751A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101154751B publication Critical patent/CN101154751B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及一种缝纫机领域的生产工艺及其模具，尤其是涉及一种砂底工艺及其模具。本发明主要是针对现有技术所存在的电池在常温或高温存储时的容量损失大等的技术问题；提供了一种设计合理，常温或高温存储时的容量损失小的锂离子电池以及有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法。本发明主要技术方案为：电池在合适的荷电状态和存储电压下存储，可以有效的抑制其容量损失；荷电状态(SOC)在30－100％之间较佳；存储电压在3.8－4.2V较佳。

Description

有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法及锂离子电池
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池，尤其是涉及一种有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法及用此方法的锂离子电池。
背景技术
在全球面临日益严重的环境问题和未来石油等能源将要枯竭的情况下，寻求可再生能源已成为人类紧迫的任务。锂离子电池作为新一代的绿色高能电池，具有高电压、高比能量、无记忆效应、无污染、质轻等众多优点，广泛应用于电动汽车、电动自行车、移动通讯、笔记本电脑、UPS等行业，被认为是在二十一世纪对国民经济和人民生活具有重要意义的高新技术产品。
正极材料是锂离子电池的重要组成部分。目前，研究最多的正极材料有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等。钴酸锂是大规模商品化的正极材料，研究较成熟，综合性能优良，但价格昂贵、毒性较大，安全性较差，尤其是在电动汽车、电动摩托车、电动自行车等领域应用时存在很大的安全隐患。尖晶石锰酸锂由于其原料丰富、价格低廉、安全性能好等优点，业已成为锂离子动力电池最具前景的正极材料之一。但由于尖晶石锰酸锂高温循环性能及存储性能不够理想，抑制了其在商业化的大规模应用。目前国内外通过掺杂、包覆及电解液改性等方法有效改善了锰酸锂的高温循环性能及存储性能。
本发明的目的在于提高电池的高温循环性能和存储性能，通过控制电池的荷电状态和存储电压，有效抑制了电池在存储时的容量损失，大大提高了其常温存储、高温存储性能和存储后循环性能。
有部分技术为，利用对锂离子电池结构的改进，或者制造材料的改进来提高电池的容量，但是还的达不到抑制容量损失的目的，而且采用结构或材料改进的办法，成本大大提高。例如一种国内申请号为00117478.9的一种提高锂离子电池容量的方法，其内容为通过改进锂离子电池充放电工艺及封口方法提高其容量，步骤为a、按重量百分比计，将78-94％的正极活性物质，如钴酸锂、镍酸锂、猛酸锂等与4-10％的导电剂，如：乙炔黑、石墨等，2-12％的粘结剂，如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚合类树脂、改性淀粉类、改性纤维素等，以N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺作溶剂，调成膏体，以20μm厚的铝箔作集流体，将膏料涂布到铝箔上，并经干燥、轧制等，制成厚度为80-200μm的正极片；b、将83-95％的负极活性质碳一石墨材料，如MCMB、MPG、CMS、P15B-HG等与2-10％导电剂、3-10％的粘结剂，以N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺等作溶剂，调成膏状；以10μm厚的铜箔做集流体，将膏料涂到铜箔上，并经干燥、轧制制成厚度为80-200μm的负极片；c、本发明所用的隔膜材料是由聚丙烯树脂、聚乙烯树脂，经表面处理及层压而成的非编织膜；d、本发明所用的电解液是有机非水电解液。其溶剂可以是碳酸亚丙基酯、碳酸亚乙基酯、碳酸二乙酯、二甲氧基乙烷、a-丁内酯等非水有机溶液或其混合物。电解质可以选LiPF6、LiBF4及LiAsF6等组成二元或二元以上的电解液；e、根据不同型号的电池，将正、负极片裁成适当的尺寸，与隔膜一起卷绕成电芯，点焊极耳再放入电池壳内，将壳与盖板激光密封，然后注入电解液，放置在惰性气氛中陈化；f、已注电解液并经陈化的电池，用胶纸将注液孔封住，放到充放电柜上，先进行小电流恒流充电，电流为0.001C～0.9C，充电时间为0.5～15小时之后，再以大电流恒流充电，电流为0.9C～5C，充电至电池电压为3V～5V，即停止充电，将电池取下，放入温度为10℃～80℃的惰性气体或低压环境中，陈化0.5～120小时，以使电池内的气体更多地逸出，然后将注液孔永久地封死，制成高容量的锂离子电池。可以看出，此种工艺只是对于锂离子电池的容量做了改进，并未解决存储时的容量损失大的问题，就算容量再大，使用时间长久之后，仍然会导致容量变小。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的电池在常温或高温存储时的容量损失大等的技术问题；提供了一种设计合理，常温或高温存储时的容量损失小的锂离子电池以及有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：电池存储时荷电状态和存储电压不同对容量恢复率有较大的影响，电池在合适的荷电状态和存储电压下存储，可以有效的抑制其容量损失；荷电状态(SOC)在30-100％之间较佳；存储电压在3.8-4.2V较佳。
作为优选，所述的荷电状态(SOC)最优为45-90％，其包括充电态和放电态两种。
作为优选，所述的存储电压在3.9-4.1V之间最佳。
常温或高温存储时，保持较高的荷电状态有利于电池容量的恢复与发挥，抑制容量的损失。
有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法是将锂离子电池的荷电状态保持在30-100％之间；存储电压保持在3.8-4.2V。
作为优选，所述锂离子电池的的荷电状态最优为45-90％。
作为优选，所述锂离子电池的的存储电压在3.9-4.1V之间。
因此，本发明具有如下优点：提高电池的高温循环性能和存储性能，通过控制电池的荷电状态和存储电压，有效抑制了电池在存储时的容量损失，大大提高了其常温存储、高温存储性能和存储后循环性能。
附图说明
附图1是本发明的不同荷电状态和存储电压下高温存储后的循环曲线图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
将两批锂离子动力电池进行二次抽空后，0.3C恒流放电至3.0V。之后以0.3C恒流恒压充电至4.2V，并以0.3C恒流放电至3.0V，放电容量定义为D1。之后分别将该两批电池以0.3C恒流恒压充电至3.8V和4.0V。电池分别在常温下存储30天，在高温(45℃)下存储15天后，以0.3C恒流放电至3.0V。之后以0.3C恒流恒压充电至4.2V，并以0.3C恒流放电至3.0V，放电容量定义为D2。电池的不可逆容量损失定义为1-D2/D1。
电池经过常温存储后，电压为3.8V和电压为4.0V的电池不可逆容量损失分别为8.5％和1.2％；高温存储后，电压为3.8V和电压为4.0V的电池不可逆容量损失分别为16％和5.8％。高温存储后循环测试(图1)表明，4.0V存储后其容量为14.2Ah，比存储电压为3.8V时容量发挥高约1.5Ah。可见与电压为3.8V的电池相比，存储电压为4.0V的电池存储性能和循环性能均较佳。即：荷电状态较高的电池经常温/高温存储后，其不可逆容量损失相对较小，容量恢复率高，高温存储后容量发挥较高，循环性能也较好。图1为上述两种电池高温存储后循环测试曲线。
实施例2
将两批锂离子动力电池进行二次抽空后，0.3C恒流放电至3.0V。之后以0.3C恒流恒压充电至4.2V，并以0.3C恒流放电至3.0V，放电容量定义为D1。之后分别将该两批电池以0.3C恒流恒压充电至4.2V，然后再以0.3C恒流放电分别至3.8V和4.1V。电池在常温下存储30天，以0.3C恒流放电至3.0V。之后以0.3C恒流恒压充电至4.2V，并以0.3C恒流放电至3.0V，放电容量定义为D2。电池的不可逆容量损失定义为1-D2/D1。
电池经过常温存储后，存储电压为3.8V时，不可逆容量损失为7.5％；存储电压为4.1V时，其不可逆容量损失为1.3％。4.1V存储时其容量损失相对较小。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种锂离子电池，包括锰酸锂正极材料，荷电状态包括充电态和放电态两种，其特征在于荷电状态在30-100％之间；存储电压在3.8-4.2V。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述的荷电状态最优为45-90％。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述的存储电压在3.9-4.1V之间。
4.一种有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法，其特征在于将锂离子电池的荷电状态保持在30-100％之间；存储电压保持在3.8-4.2V。
5.根据权利要求4所述的有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法，其特征在于所述的锂离子电池的荷电状态最优为45-90％。
6.根据权利要求4所述的有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法，其特征在于所述的锂离子电池的存储电压在3.9-4.1V之间。
CN2006100537642A 2006-09-30 2006-09-30 有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法及锂离子电池 Active CN101154751B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2006100537642A CN101154751B (zh) 2006-09-30 2006-09-30 有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法及锂离子电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2006100537642A CN101154751B (zh) 2006-09-30 2006-09-30 有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法及锂离子电池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101154751A true CN101154751A (zh) 2008-04-02
CN101154751B CN101154751B (zh) 2010-09-15

Family

ID=39256268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006100537642A Active CN101154751B (zh) 2006-09-30 2006-09-30 有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法及锂离子电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101154751B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102195099A (zh) * 2010-03-19 2011-09-21 深圳市比克电池有限公司 一种提高锰酸锂二次锂离子电池稳定性的方法
CN106374151A (zh) * 2016-09-30 2017-02-01 上海空间电源研究所 一种空间用锂离子电池荷电态的调节装置及调节方法
CN111384458A (zh) * 2019-12-25 2020-07-07 南通硬派锂电池有限公司 一种抑制锰酸锂锂离子电池容量衰减的方法
CN112366374A (zh) * 2019-12-02 2021-02-12 万向一二三股份公司 一种锂离子动力电池充放电方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1348229A (zh) * 2000-10-10 2002-05-08 肖云升 一种提高锂离子电池容量的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102195099A (zh) * 2010-03-19 2011-09-21 深圳市比克电池有限公司 一种提高锰酸锂二次锂离子电池稳定性的方法
CN106374151A (zh) * 2016-09-30 2017-02-01 上海空间电源研究所 一种空间用锂离子电池荷电态的调节装置及调节方法
CN112366374A (zh) * 2019-12-02 2021-02-12 万向一二三股份公司 一种锂离子动力电池充放电方法
CN111384458A (zh) * 2019-12-25 2020-07-07 南通硬派锂电池有限公司 一种抑制锰酸锂锂离子电池容量衰减的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101154751B (zh) 2010-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103050290B (zh) 一种内结合超级电容器
CN110875490B (zh) 一种锂离子电池及其制备方法
CN111370791B (zh) 一种锂硫电池化成方法及该化成方法制备的锂硫电池
CN107403908A (zh) 一种抑制钛酸锂电池胀气的方法
CN112614703B (zh) 一种离子电容器负极材料及其制备方法和应用
CN102881951A (zh) 具有高安全性的电容电池
CN103855373A (zh) 五氧化二钒/石墨烯复合材料及其制备方法和应用
CN110071341A (zh) 一种退役锂离子电池的修复方法
CN101154751B (zh) 有效抑制锰酸锂正极材料容量损失的方法及锂离子电池
CN106938852A (zh) 一种锂离子电池负极材料用纳米CuO的制备方法
CN101414693A (zh) 一种基于锂离子传导的储能电池及制作方法
CN116632320B (zh) 一种锂离子电池及包含其的用电装置
CN201032638Y (zh) 安全锂离子电池
KR102585596B1 (ko) 이차 전지 및 이를 포함하는 장치
CN109786874B (zh) 一种锂离子电池的分容方法
CN111682288A (zh) 一种具有高循环寿命铅酸液流电池的制备方法
CN207459090U (zh) 一种锂离子电池
CN102299375B (zh) 锂离子动力电池及锂离子动力电池的制备方法
CN102214839A (zh) 一种液态软包装锂电池及其制备方法
CN114743803A (zh) 一种高电压混合型锂离子超级电容器及其制备方法
Liu The development history of cathode and anode materials of lithium ion battery
WO2021128001A1 (zh) 二次电池及含有该二次电池的装置
CN106450489A (zh) 一种基于硬碳负极的锂硫电池的原位制备方法
CN102299373B (zh) 锂离子动力电池及其制备方法
CN110323079A (zh) 一种耐高压阴离子交换电解质膜及其固态电池电容器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211112

Address after: 311215 No. 855, Jianshe Second Road, economic and Technological Development Zone, Xiaoshan District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Patentee after: Wanxiang 123 Co., Ltd

Address before: 311215 Jianshe 3rd road, Xiaoshan Economic and Technological Development Zone, Hangzhou, Zhejiang

Patentee before: Wanxiang Electric Vehicle Co., Ltd

TR01 Transfer of patent right