CN102263288A - 一种高功率锂离子蓄电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高功率锂离子蓄电池及其制造方法,该蓄电池包括正极、负极、隔膜、电解液和外包装,该正极包含粘结剂、正极导电剂和正极电活性物质,该负极包含粘结剂、负极导电剂和负极电活性物质;该正极电活性物质选择层状钴酸锂及其改性材料、层状镍钴酸锂及其改性材料、层状镍钴锰酸锂及其改性材料、尖晶石型锰酸锂及其改性材料、橄榄石型磷酸亚铁锂及其改性材料中的任意一种以上;该负极电活性物质选择尖晶石型钛酸锂及其改性材料、中间相碳微球、硬碳中的任意一种以上。本发明提供的蓄电池的制造方法工艺简单,该方法制得的蓄电池具备高功率充、放电时的安全可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂离子蓄电池,具体来说,涉及一种具备高功率充、放电特性的锂离子蓄电池及其制造方法,属于高功率锂离子蓄电池技术领域。
背景技术
锂离子电池自1991年商业化以来,由于其工作电压高、能量密度大、循环寿命长、绿色环保,发展十分迅猛,已广泛应用于信息、能源、交通等领域,尤其是在小型移动电子设备和移动终端的应用最为明显。由于传统锂离子电池材料存在一定程度的安全缺陷,科学界一直致力于寻找高安全性的电极材料。1997年美国人Padhi等发现的橄榄石型磷酸亚铁锂明显提高了电池的安全性能,同时该材料还具备快速脱、嵌锂离子的特性,还兼顾了传统正极材料如钴酸锂、锰酸锂和镍钴锰酸锂的优点,而且无毒、对环境友好、原材料丰富等特点,被认为是最具发展潜力的锂电正极材料之一,该材料2004年开始商业化生产。2005年美国Altair Nanotechnologies公司报道一款5分钟充满额定容量90%的电池引起业界广泛关注,该电池使用尖晶石钛酸锂作负极电活性物质。2009年日本东芝公司报道一款超级充电电池--SCiB,该电池也使用尖晶石钛酸锂为负极材料,具备一定的快速充电能力。
另一方面,各国政府均竞相部署新型清洁能源战略,如风能、光能、生物质能,同时电动交通工具如电动自行车、电动汽车和混合动力汽车出现,并预示着广阔的发展空间。这些新的清洁能源形式对作为能量转换和储存装置的电池提出了更高的要求。而目前锂离子电池和电池组均存在明显的安全性缺陷,大容量高电压的电池组表现更为明显,即电池大电流充、放电过程中放出大量热,热的聚积加剧单体电池的失效速度和电池组中组件电池的差异,进而导致电池组失效。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有在高功率充、放电情况下具有较高稳定性的锂离子蓄电池,该电池在高功率或超高功率充、放电过程中能保持良好的稳定状态。
为实现以上目的,本发明提供了一种高功率锂离子蓄电池,包括正极、负极、隔膜、电解液和外包装,该正极包含粘结剂、正极导电剂和正极电活性物质,该负极包含粘结剂、负极导电剂和负极电活性物质;其中:
所述的正极电活性物质选择层状钴酸锂及其改性材料、层状镍钴酸锂及其改性材料、层状镍钴锰酸锂及其改性材料、尖晶石型锰酸锂及其改性材料、橄榄石型磷酸亚铁锂及其改性材料中的任意一种以上;
所述的负极电活性物质选择尖晶石型钛酸锂及其改性材料、中间相碳微球、硬碳中的任意一种以上。
上述的高功率锂离子蓄电池,其中,所述的正极导电剂包含:
碳纳米管、碳纤维中的任意一种以上;及
超导电炭黑、鳞片石墨的任意一种以上。
所述的正极导电剂选择不同维度和不同种类搭配的混合导电剂,由此构成复合导电网络,该导电网络中超导电炭黑和鳞片石墨均起到导电网络结点的作用,碳纤维和碳纳米管均起到导电桥的作用。
上述的高功率锂离子蓄电池,其中,所述的负极导电剂包含:
碳纳米管或碳纤维中的任意一种以上;及
超导电炭黑。
所述的负极导电剂选择碳纳米管或碳纤维与超导电炭黑的混合物,由此构成复合导电网络,该导电网络中超导电炭黑为导电网络结点,碳纤维和碳纳米管为导电桥。
上述的高功率锂离子蓄电池,其中,所述的碳纳米管管长小于100微米,所述的碳纤维长度小于100微米,所述的超导电炭黑粒径小于5微米,所述的鳞片石墨粒径小于15微米。
本发明还提供了一种高功率锂离子蓄电池的制造方法,该方法包含以下具体步骤:
步骤1,制备正极:将N-甲基吡咯烷酮和聚偏二氟乙烯混合搅拌一定时间直至混合液的粘度变化小于3%,再加入正极导电剂搅拌至混合物粘度变化小于3%,最后加入正极电活性物质搅拌至混合物粘度变化小于5%,然后将上述混合物涂覆于铝箔表面上,烘干即得到正极;
步骤2,制备负极:将N-甲基吡咯烷酮和聚偏二氟乙烯混合搅拌至混合液的粘度变化小于3%,再加入负极导电剂搅拌至内混合物粘度变化小于3%,最后加入负极电活性物质搅拌至混合物粘度变化小于5%,然后将上述混合物涂覆于铜箔或铝箔表面上(若负极电活性物质只含有尖晶石钛酸锂则将固液混合物也可涂覆于铝箔表面上),烘干即得到负极;
步骤3,制备干电芯:将上述步骤1制备的正极和步骤2制备的负极分别切成一定形状的小片,将相等数量的正、负极小片以正、负极交替方式依次堆积(即,按照…/负极/正极/负极/…的方式依次堆积),所有小片之间均用隔膜隔开,然后将所有正极小片在未包裹隔膜处焊接在一起为正极端子,将所有负极小片在未包裹隔膜处焊接在一起为负极端子,最后将正、负极小片固定,制得干电芯;
步骤4,将上述干电芯装进外包装,并除去电芯中的水分;
步骤5,向上述外包装中再加入电解液,封口并静置,使电解液充分浸润箔材上的固体颗粒;
步骤6,进行充、放电,并除去首次充、放电过程中产生的残留在外包装中的气体,然后封闭气体排出通道,即得到高功率锂离子蓄电池。
上述的高功率锂离子蓄电池的制造方法,其中,所述的步骤3中,正、负极小片以最大正对面积的方式交替依次堆积。
所述的隔膜可选择单层聚丙烯或聚乙烯或聚丙烯与聚乙烯的多层复合膜。所述的电解液为含有锂离子的有机溶液。所述的外包装材料由金属壳或尼龙、铝箔和聚丙烯的复合膜组成。
本发明所具有的有益效果是:
1)由于负电极(即负极)中采用了含有锂离子化学扩散系数更大的纳米级钛酸锂粒子或层间距更大的硬碳或微米级中间相碳微球粒子,减少了锂离子在固相中的扩散距离,拓宽了锂离子在固相中的迁移通道,提高了锂离子在负极电活性物质中的快速脱、嵌能力,因此电池具备大电流充电能力。
2)由于正电极(即正极)中采用了小粒径的两维锂离子扩散通道的层状钴酸锂或具有三维锂离子通道的尖晶石型锰酸锂或小粒径的橄榄石型磷酸亚铁锂或同时含有层状钴酸锂、尖晶石型锰酸锂和橄榄石型磷酸亚铁锂的混合电活性物质,减少了锂离子在固相中的扩散距离,增加了锂离子嵌入时的维度,因此提高了锂离子在正极电活性物质中的快速脱、嵌能力,使电池具备大电流放电能力。
3)由于正、负极中采用了不同维度和不同种类搭配的混合导电剂,有助于颗粒间的接触面积和正、负电极中孔隙率的提高,改变了电子传输路径和离子迁移通道,降低了电池在大电流充、放电时的极化,同时纤维导电材料的选择,由于具有更优的导热性质,使电极兼具高导电和导热性质。
4)由于采用了不同微观结构和粒度级配的电活性物质、不同微观形貌特点搭配的导电剂,提高了电活性物质和导电剂的协同效应,确保电池在高功率充、放电时产生的热快速导出,减少电池在高倍率充放电过程中的热聚积,避免由此所引起的电池失效,提高了电池在超高功率充、放电时的安全可靠性和稳定性。
具体实施方式
下面详细描述根据本发明优选的实施例,为了便于描述和突出本发明,描述中省略了现有技术中的相关部件或过程,并省略对这些公知部件或过程的描述。
实施例1
将100克N-甲基吡咯烷酮和3克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入3克粒径小于2微米的微球形超导电炭黑和2克管长小于100微米的碳纳米管搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入92克改性尖晶石锰酸锂搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥24小时得到正电极。将100克N-甲基吡咯烷酮和6克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入2克粒径小于3微米的微球形超导电炭黑和1克管长小于100微米的碳纳米管搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入91克尖晶石钛酸锂搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥80小时烘干制备负电极。将上述制作的电极切成一定形状的小片,正、负电极之间用隔膜绝缘,并在所有正极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为正极端子,在所有负极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为负极端子,最后用胶带固定所有正、负极小片并使得正、负极小片以最大正对面积的方式固定并保持形状,即为1Ah的干电芯。将干电芯装进外包装,在真空中除去水分。往除去水分的装有电芯的外包装中加入5g含有锂离子的有机电解液,封口并静置,使电解液充分浸润铝箔上的固体颗粒。经首次充、放电并将首次充、放电过程中产生的气体排出,并封闭排气体通道。经测试,该电池在15A充电和40A放电时电池极耳处最高温度分别为35℃和40℃;5A充电、10A放电循环1000周容量保持率为95%。
实施例2
将100克N-甲基吡咯烷酮和5克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入3.5克粒径小于0.5微米的微球形超导电炭黑和1克管长小于100微米的碳纳米管和1.5克碳纤维搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入65克尖晶石锰酸锂和24克层状镍钴锰酸锂搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥30小时得到正电极。将100克N-甲基吡咯烷酮和8克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至混合液的粘度变化小于3%,再加入3.5克粒径小于1微米的微球形超导电炭黑和1.5克管长小于80微米的碳纳米管搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入87克碳包覆尖晶石钛酸锂搅拌直至混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥60小时烘干制备负电极。将上述制作的电极切成一定形状的小片,正、负电极之间用隔膜绝缘,并在所有正极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为正极端子,在所有负极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为负极端子,最后用胶带固定所有正、负极小片并使得正、负极小片以最大正对面积的方式固定并保持形状,即为1Ah的干电芯。将干电芯装进外包装,在真空中除去水分。往除去水分的装有电芯的外包装中加入6.5g含有锂离子的有机电解液,封口并静置,使电解液充分浸润铝箔上的固体颗粒。经首次充、放电并将首次充、放电过程中产生的气体排出,并封闭排气体通道。经测试,该电池在18A充电和35A放电时电池极耳处最高温度分别低于37℃和41℃;3A充、10A放循环1000周容量保持率为96%。
实施例3
将100克N-甲基吡咯烷酮和2克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入 4克粒径小于1.5微米的微球形超导电炭黑和2克管长超过60微米的碳纳米管搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入92克橄榄石型磷酸亚铁锂搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥25小时得到正电极。将100克N-甲基吡咯烷酮和5克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入4克粒径小于1微米的微球形超导电炭黑和2克管长小于80微米的碳纤维搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入89g硬碳搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铜箔上,120℃真空干燥30小时烘干制备负电极。将上述制作的电极切成一定形状的小片,正、负电极之间用隔膜绝缘,并在所有正极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为正极端子,在所有负极铜箔未包裹隔膜处焊接镀镍铜片为负极端子,最后用胶带固定所有正、负极小片并使得正、负极小片以最大正对面积的方式固定并保持形状,即为1Ah的干电芯。将干电芯装进外包装,在真空中除去水分。往除去水分的装有电芯的外包装中加入4.5g含有锂离子的有机电解液,封口并静置,使电解液充分浸润铝箔上的固体颗粒。经首次充、放电并将首次充、放电过程中产生的气体排出,并封闭排气体通道。经测试,该电池在10A充电和33A放电时电池极耳处最高温度分别低于38℃和45℃;5A充电、5A放电循环1000周容量保持率为96%。
实施例4
将100克N-甲基吡咯烷酮和2.5克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入 3克粒径小于2微米的微球形超导电炭黑和1g管长小于50微米的碳纳米管和2克鳞片石墨搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入65克层尖晶石型锰酸锂和26.5g层状改性钴酸锂搅拌直至混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥35小时得到正电极。将100克N-甲基吡咯烷酮和7克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入4克粒径小于1.5微米的微球形超导电炭黑和3g管长小于50微米的碳纳米管搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入86g尖晶石钛酸锂搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥30小时烘干制备负电极。将上述制作的电极切成一定形状的小片,正、负电极之间用隔膜绝缘,并在所有正极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为正极端子,在所有负极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为负极端子,最后用胶带固定所有正、负极小片并使得正负极小片以最大正对面积的方式固定并保持形状,即为1Ah的干电芯。将干电芯装进外包装,在真空中除去水分。往除去水分的装有电芯的外包装中加入6g含有锂离子的有机电解液,封口并静置,使电解液充分浸润铝箔上的固体颗粒。经首次充、放电并将首次充、放电过程中产生的气体排出,并封闭排气体通道。经测试,该电池在10A充电和35A放电时电池极耳处最高温度分别低于35℃和43℃;3A充电、5A放电循环1000周容量保持率为94%。
实施例5
将100克N-甲基吡咯烷酮和4克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入 3.5克粒径小于3.5微米的微球形超导电炭黑和1.5g管长大于50微米的碳纳米管和1克粒径小于10微米的鳞片石墨搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入20g层状镍钴锰酸锂和70克改性尖晶石锰酸锂搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥40小时得到正电极。将100克N-甲基吡咯烷酮和7克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入5克粒径小于1.5微米的微球形超导电炭黑和2g管长小于70微米的碳纳米管搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入26g硬碳和60克中间相碳微球搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铜箔上,120℃真空干燥50小时烘干制备负电极。将上述制作的电极切成一定形状的小片,正、负电极之间用隔膜绝缘,并在所有正极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为正极端子,在所有负极铜箔未包裹隔膜处焊接镀镍铜片为负极端子,最后用胶带固定所有正、负极小片并使得正、负极小片以最大正对面积的方式固定并保持形状,即为1Ah的干电芯。将电芯装进外包装,在真空中除去水分。往除去水分的装有电芯的外包装中加入4.5g含有锂离子的有机电解液,封口并静置,使电解液充分浸润铜、铝箔上的固体颗粒。经首次充、放电并将首次充、放电过程中产生的气体排出,并封闭排气体通道。经测试,该电池在19A充电和40A放电时电池极耳处最高温度分别低于38℃和46℃;3A充电、5A放电循环1000周容量保持率为92%。
实施例6
将100克N-甲基吡咯烷酮和3.5克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入 2.5克粒径小于1.5微米的微球形超导电炭黑和2g管长小于50微米的碳纳米管和2克粒径小于10微米的鳞片石墨搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入90克尖晶石锰酸锂搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥50小时得到正电极。将100克N-甲基吡咯烷酮和6克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入5克粒径小于5微米的微球形超导电炭黑和2g管长小于80微米的碳纳米管搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入87g尖晶石钛酸锂搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥50小时烘干制备负电极。将上述制作的电极切成一定形状的小片,正、负电极之间用隔膜绝缘,并在所有正极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为正极端子,在所有负极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为负极端子,最后用胶带固定所有正、负极小片并使得正、负极小片以最大正对面积的方式固定并保持形状,即为1Ah的干电芯。将电芯装进外包装,在真空中除去水分。往除去水分的装有电芯的外包装中加入5g含有锂离子的有机电解液,封口并静置,使电解液充分浸润铝箔上的固体颗粒。经首次充、放电并将首次充、放电过程中产生的气体排出,并封闭排气体通道。经测试,该电池在18A充电和40A放电时电池极耳处最高温度分别低于39℃和43℃;5A充电、10A放电循环1000周容量保持率为96%。
实施例7
将100克N-甲基吡咯烷酮和2.5克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入 3.5克粒径小于1微米的微球形超导电炭黑和1克管长小于55微米的碳纳米管和1克粒径小于8微米的鳞片石墨搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入15克层状改性镍钴锰酸锂和77克尖晶石锰酸锂搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥40小时得到正电极。将100克N-甲基吡咯烷酮和6克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入5克粒径小于3.5微米的微球形超导电炭黑和2克管长小于60微米的碳纤维搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入87g碳包覆尖晶石钛酸锂搅拌直至混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥50小时烘干制备负电极。将上述制作的电极切成一定形状的小片,正、负电极之间用隔膜绝缘,并在所有正极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为正极端子,在所有负极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为负极端子,最后用胶带固定所有正、负极小片并使得正负极小片以最大正对面积的方式固定并保持形状,即为1Ah的干电芯。将电芯装进外包装,在真空中除去水分。往除去水分的装有电芯的外包装中加入5.5g含有锂离子的有机电解液,封口并静置,使电解液充分浸润铝箔上的固体颗粒。经首次充、放电并将首次充、放电过程中产生的气体排出,并封闭排气体通道。经测试,该电池在10A充电和30A放电时电池极耳处最高温度分别低于34℃和42℃;5A充电、8A放电循环1000周容量保持率为95%。
实施例8
将100克N-甲基吡咯烷酮和2.5克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入 3.5克粒径小于5微米的微球形超导电炭黑和0.5克管长小于55微米的碳纳米管和1.5克粒径小于8微米的鳞片石墨搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入15克层状改性钴酸锂和77克尖晶石锰酸锂搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铝箔上,120℃真空干燥40小时得到正电极。将100克N-甲基吡咯烷酮和5克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入5克粒径小于1.5微米的微球形超导电炭黑和1克管长小于60微米的碳纤维和1g管长小于70微米的碳纳米管搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,最后加入83克尖晶石钛酸锂和5克硬碳搅拌直至10分钟之内混合物粘度变化小于5%,然后将上述固液混合物涂覆于铜箔上,120℃真空干燥50小时烘干制备负电极。将上述制作的电极切成一定形状的小片,正、负电极之间用隔膜绝缘,并在所有正极铝箔未包裹隔膜处焊接铝片为正极端子,在所有负极铜箔未包裹隔膜处焊接镀镍铜片为负极端子,最后用胶带固定所有正、负极小片并使得正、负极小片以最大正对面积的方式固定并保持形状,即为1Ah的干电芯。将电芯装进外包装,在真空中除去水分。往除去水分的装有电芯的外包装中加入5g含有锂离子的有机电解液,封口并静置,使电解液充分浸润铝箔上的固体颗粒。经首次充、放电并将首次充、放电过程中产生的气体排出,并封闭排气体通道。经测试,该电池在10A充电和35A放电时电池极耳处最高温度分别低于32℃和40℃;3A充电、8A放电循环1000周容量保持率为93%。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (6)
1.一种高功率锂离子蓄电池,包括正极、负极、隔膜、电解液和外包装,该正极包含粘结剂、正极导电剂和正极电活性物质,该负极包含粘结剂、负极导电剂和负极电活性物质;其特征在于:
所述的正极电活性物质选择层状钴酸锂及其改性材料、层状镍钴酸锂及其改性材料、层状镍钴锰酸锂及其改性材料、尖晶石型锰酸锂及其改性材料、橄榄石型磷酸亚铁锂及其改性材料中的任意一种以上;
所述的负极电活性物质选择尖晶石型钛酸锂及其改性材料、中间相碳微球、硬碳中的任意一种以上。
2.如权利要求1所述的高功率锂离子蓄电池,其特征在于,所述的正极导电剂包含:
碳纳米管、碳纤维中的任意一种以上;及
超导电炭黑、鳞片石墨的任意一种以上。
3.如权利要求1或2所述的高功率锂离子蓄电池,其特征在于,所述的负极导电剂包含:
碳纳米管或碳纤维中的任意一种以上;及
超导电炭黑。
4.如权利要求2或3所述的高功率锂离子蓄电池,其特征在于,所述的碳纳米管管长小于100微米,所述的碳纤维长度小于100微米,所述的超导电炭黑粒径小于5微米,所述的鳞片石墨粒径小于15微米。
5.一种根据权利要求1所述的高功率锂离子蓄电池的制造方法,其特征在于,该方法包含以下具体步骤:
步骤1,制备正极:将N-甲基吡咯烷酮和聚偏二氟乙烯混合搅拌一定时间直至混合液的粘度变化小于3%,再加入正极导电剂搅拌至混合物粘度变化小于3%,最后加入正极电活性物质搅拌至混合物粘度变化小于5%,然后将上述混合物涂覆于铝箔表面上,烘干即得到正极;
步骤2,制备负极:将N-甲基吡咯烷酮和聚偏二氟乙烯混合搅拌至混合液的粘度变化小于3%,再加入负极导电剂搅拌至内混合物粘度变化小于3%,最后加入负极电活性物质搅拌至混合物粘度变化小于5%,然后将上述混合物涂覆于铜箔或铝箔表面上,烘干即得到负极;步骤3,制备干电芯:将上述步骤1制备的正极和步骤2制备的负极分别切成一定形状的小片,将相等数量的正、负极小片以正、负极交替方式依次堆积,所有小片之间均用隔膜隔开,然后将所有正极小片在未包裹隔膜处焊接在一起为正极端子,将所有负极小片在未包裹隔膜处焊接在一起为负极端子,最后将正、负极小片固定,制得干电芯;
步骤4,将上述干电芯装进外包装,并除去电芯中的水分;
步骤5,向上述外包装中再加入电解液,封口并静置,使电解液充分浸润箔材上的固体颗粒;
步骤6,进行充、放电,并除去首次充、放电过程中产生的残留在外包装中的气体,然后封闭气体排出通道,即得到高功率锂离子蓄电池。
6.如权利要求5所述的高功率锂离子蓄电池的制造方法,其特征在于,所述的步骤3中,正、负极小片以最大正对面积的方式交替依次堆积。
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