CN102306777A - 一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片及其制造方法 - Google Patents
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102306777A CN102306777A CN201110253249A CN201110253249A CN102306777A CN 102306777 A CN102306777 A CN 102306777A CN 201110253249 A CN201110253249 A CN 201110253249A CN 201110253249 A CN201110253249 A CN 201110253249A CN 102306777 A CN102306777 A CN 102306777A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- active material
- positive active
- iron phosphate
- nano
- lithium iron
- 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.)
- Pending
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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明公开了一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片及其制造方法,正极活性物质涂层由纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层、纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层组成,纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料涂覆在集流体上,纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料涂覆在纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层上,极耳点焊于集流体的预留空白处。其步骤:A、将磷酸铁锂正极活性物质,分别与纳米炭黑导电剂、聚偏氟乙烯粘结剂和N-甲基吡咯烷酮溶剂,按比例混合,制成纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料;B、将磷酸铁锂制备的浆料,单面或者双面涂覆于厚度为正极集流体上,形成涂层;C、制成涂层的正极极片。制造的磷酸铁锂型锂离子电池容量高、高倍率,效果好,有效地延长锂离子电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及化学电源即电池制造领域,具体涉及一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法,适用于制造各种型号的一次、二次锂离子电池。
背景技术
目前锂离子电池工业生产的各种型号的锂离子电池正极极片,采用的正极极片的结构全部是这样的:较大颗粒粒径(微米级)的正极活性物质单层单面或者单层双面涂敷于正极集流体上;正极极片生产所用的正极活性物质大多也是钴酸锂或者三元材料或者磷酸铁锂,所用的导电剂为石墨、溶剂剂为NMP(N-甲基吡咯烷酮)以及其他添加剂混合制作成浆料,浆料经上浆工艺涂敷到铝箔集流体上,再经干燥、压片、分切、点焊上极耳制得锂离子电池正极片。由于使用的正极活性物质涂层为单一粒径范围的、颗粒较粗的活性物质单层涂敷层,正极活性物质与集流体之间粘接程度不均一,粘接不牢固,从而引起电池在使用过程中正极活性物质脱落或者电极电化学反应过程一致,从而使得电池的容量迅速降低,循环寿命急剧缩短,甚至由于严重脱粉使得电池短路而报废。此外,由于现有锂离子电池生产所用的正极活性物质都是粒径为微米级的钴酸锂或者三元材料或者磷酸铁锂,其浆料只能采用现有锂离子电池正极制造所用的、所谓单层“涂布”工艺,由于颗粒粒径较粗大,除了与正极集流体附着不牢固缺陷外,电极活性物质涂层的孔隙率也较大、且不均一,不利于电解液的润湿、吸附,电极容量及电池容量受到限制,同时,以粒径为微米级的钴酸锂或者三元材料或者磷酸铁锂正极活性物质生产的锂离子电池存在比容量低、大电流放电效果差和循环寿命短等缺点,很难满足大功率电动工具、电动汽车动力等对动力型锂离子电池大电流、快速充放电的要求。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述主要问题,本发明的目的是在于提供了一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片,电极片组装成高容量、大电流锂离子电池,在10~30C较高倍率充放电条件下,充放电循环寿命均超过700次,最高达到856次充放电循环。
本发明的目的是在于提供了一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法。用所述的正极极片制造的磷酸铁锂型锂离子电池容量高、高倍率,即大电流快速充放电的效果好,能够比较有效地提高锂离子电池的放电容量、提高了锂离子电池的大电流放电效果,并有效地延长锂离子电池的使用寿命。
本发明通过下述技术方案予以实现:
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片,由双层单面涂敷的或者双层双面涂敷的正极活性物质涂层、集流体和极耳等三个部分构成。其特征在于:正极活性物质涂层由纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1a)、纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1b)组成,纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料(a)涂覆在集流体上,纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料(b)涂覆在纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1a)上,极耳(单极耳或多极耳,根据极片的大小或者容量的大小选择1~5个极耳)点焊于集流体的预留空白处。
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法,其步骤是:
A、将粒径为1~20nm和20~200nm的磷酸铁锂正极活性物质,分别与纳米炭黑(Super-C)导电剂、聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂和N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂,按照质量比例为80~100∶3~8∶3~8∶80~150的比例混合,真空或者氮气保护的条件下球磨0.5~6小时,混合均匀,分别制成纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料(a)、纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料(b);
B、将步骤(A)粒径为1~20nm的磷酸铁锂制备的正极活性物质浆料(a),经间歇涂布工序,单面或者双面涂覆于厚度为正极集流体上,在60~95℃条件下干燥5~15分钟,使正极活性物质粘接于正极集流体之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1a);
C、经对滚机压制成厚度为0.065~0.25mm的带纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1a)的正极极片;
D、将步骤(A)粒径为20~200nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料(b),经间歇涂布工序,单面或者双面涂覆于步骤(C)所制得的附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1a)的正极极片上,在60~95℃条件下干燥5~15分钟,使正极活性物质粘接于初级极片之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1b);
E、经对滚机压制成厚度为0.055~0.55mm的初级正极极片;
F、将初级极片裁剪成为300~1200×25.0~200mm的大小;
G、在步骤(E)裁剪好的极片的预留空白处,用激光焊接或者超声波焊接长度为25.0~350.0mm的极耳(3)1~5个;
H、在极耳焊接部位两面都粘贴厚度为0.01mm的绝缘胶带。
所述的一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片的制造方法,其特征在于:所述的正极集流体(2)厚度为0.01~0.15mm的铝箔或镍箔或镀镍不锈钢箔制而成。
所述的一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片的制造方法,其特征在于:所述的正极极耳(3)厚度为0.05~0.35mm的镍带或者镍铝合金带或镀镍不锈钢带制成。
采用本发明的技术方案,可以取得如下明显的有益效果:
采用本发明的一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片,所生产的磷酸铁锂型锂离子电池,由于采用了独特的、不同粒径的纳米磷酸铁锂正极活性物质所制备的浆料,双层涂布工艺技术,正极活性物质涂层与集流体之间附着更为牢固,两层活性物质涂层的孔隙率也不完全相同,第一层纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层活性物质颗粒较小,孔隙率较低,正极活性物质与导电剂之间的接触以及与集流体之间的接触更为紧密,有利于增强活性物质与集流体之间的结合,有利于增强电极的导电性能,第二层纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层活性物质颗粒较粗,孔隙率较高,有利于电解液渗透到电极内部,也能有效提高正极极片的导电率,同时,由于第一层颗粒较细小的活性物质与集流体之间粘接较为牢固,能有效地降低脱粉、掉皮(活性物质涂层成块体脱落)现象,能有效地提高正极活性物质的有效附料量,活性物质与集流体结合更牢固,增强活性物质在集流体上的附着力,不仅有效提高了所制造的镍氢电池的放电比容量及容量,而且大大提高了电池的循环使用寿命。同时使用了放电比容量较高、导电性能良好的纳米磷酸铁锂作为正极活性物质,从而较有效地提高锂离子电池的放电比容量和大电流放电效果,在高倍率及超高倍率的10~30C充放电条件下,磷酸铁锂活性物质的最高放电比容量均超过100mAh/g,且放电曲线平台具有较高的放电电压;同时,由于正极活性物质中添加了一定比例的纳米炭黑(Super-C)导电剂,并采用了双层分别涂布技术制造正极,在增加了正极的导电性能的同时,进一步增强和提高了锂离子电池的大电流放电效率,由于同时使用了高比容量、高导电性能纳米磷酸铁锂,使得所制造的磷酸铁锂型锂离子电池的循环使用寿命显著延长,将制造的磷酸铁锂型电极片组装成高容量、大电流锂离子电池,在10~30C较高倍率充放电条件下,充放电循环寿命(放电容量小于设计容量65%时的充放电循环次数)均超过700次,最高达到856次充放电循环。
本发明适用于各种型号的圆柱形、方形锂离子电池。
附图说明
图1为一种磷酸铁锂型锂离子电池单极耳双面涂层正极极片的侧视示意图;
图2为一种磷酸铁锂型锂离子电池双极耳双面涂层正极极片的立体示意图;
图3为一种磷酸铁锂型锂离子电池双极耳单面涂层正极极片的立体示意图;
图4为一种磷酸铁锂型锂离子电池三极耳双面涂层正极极片的侧视示意图;
图5为一种磷酸铁锂型锂离子电池三极耳单面涂层正极极片的立体示意图;
图6为一种磷酸铁锂型锂离子电池四极耳双面涂层正极极片的立体示意图;
图7为一种磷酸铁锂型锂离子电池四极耳单面涂层正极极片的立体示意图;
图8为一种磷酸铁锂型锂离子电池五极耳双面涂层正极极片的侧视示意图;
附图标记说明如下:1-正极活性物质涂层:1a-较细的纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层、1b-较粗的纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层;2-集流体;3-极耳;4-预留空白处。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例,对本发明作进一步的详细描述。
实施例1:
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片,由正极活性物质涂层1(较细的纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a、较粗的纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1b)、集流体2以及极耳3构成,在集流体2的一端及设计的位置预留有便于点焊极耳3的预留空白4。其特征在于:正极活性物质涂层1由纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a、纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料1b组成,纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a涂覆在集流体2上,纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b涂覆在纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a上,极耳3点焊于集流体2的预留空白4处。
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法,其步骤是:
A、将粒径为1~20nm和20~200nm的磷酸铁锂正极活性物质,分别与纳米炭黑(Super-C)导电剂、聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂和N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂,按照质量比例为80∶3∶3∶80的比例混合,真空条件下球磨6小时,混合均匀,分别制成纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a、纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b;
B、将步骤A粒径为1~20nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a,经间歇涂布工序,双面涂覆于厚度为0.15mm的正极集流体2铝箔上,在60℃条件下干燥15分钟,使正极活性物质粘接于正极集流体之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a;
C、经对滚机压制成厚度为0.25mm、附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片;
D、将步骤A粒径为20~200nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b,经间歇涂布工序,双面涂覆于步骤C所制得的附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片上,在60℃条件下干燥15分钟,使正极活性物质粘接于初级极片之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1b;
E、经对滚机压制成厚度为0.55mm的初级正极极片;
F、将初级极片裁剪成为300×25.0mm的大小;
G、在步骤(E)裁剪好的极片的预留空白处,用激光焊接接长度为25.0mm、厚度为0.35mm的镍带极耳(3)1个;
H、在极耳焊接部位两面都粘贴厚度为0.01mm的绝缘胶带。
即制得单极耳磷酸铁锂型锂离子电池正极极片(附图1)。将所制造的正极极片组装成锂离子电池,在放电截止电压为2.5V、10C倍率充放电条件下,电池的充放电循环寿命(放电容量小于设计容量65%时的充放电循环次数,以下同)为703次。
实施例2:
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法,其步骤是:
A、将粒径为1~20nm和20~200nm的磷酸铁锂正极活性物质,分别与纳米炭黑(Super-C)导电剂、聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂和N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂,按照质量比例为85∶4∶4∶90的比例混合,氮气保护的条件下球磨5小时,混合均匀,分别制成纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a和纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b;
B、将步骤(A)粒径为1~20nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a,经间歇涂布工序,双面涂覆于厚度为0.01mm的正极集流体(2)铝箔上,在65℃条件下干燥8分钟,使正极活性物质粘接于正极集流体之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a;
C、经对滚机压制成厚度为0.055mm、附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片;
D、将步骤(A)粒径为20~200nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b,经间歇涂布工序,双面涂覆于步骤(C)所制得的附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片上,在65℃条件下干燥12分钟,使正极活性物质粘接于初级极片之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1b;
E、经对滚机压制成厚度为0.10的初级正极极片;
F、将初级极片裁剪成为350×25mm的大小;
G、在步骤(E)裁剪好的极片的预留空白处,用激光焊接长度为25.0、35.0mm、厚度为0.10mm的镍带极耳(3)2个;
H、在极耳焊接部位两面都粘贴厚度为0.01mm的绝缘胶带。
即制得双极耳磷酸铁锂型锂离子电池正极极片(附图2)。将所制造的正极极片组装成锂离子电池,在放电截止电压为2.5V、15C倍率充放电条件下,电池的充放电循环寿命(放电容量小于设计容量65%时的充放电循环次数,以下同)为725次。
实施例3:
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法,其步骤是:
A、将粒径为1~20nm和20~200nm的磷酸铁锂正极活性物质,分别与纳米炭黑(Super-C)导电剂、聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂和N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂,按照质量比例为90∶5∶5∶100的比例混合,氮气保护的条件下球磨2小时,混合均匀,分别制成纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a和纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b;
B、将步骤(A)粒径为1~20nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a,经间歇涂布工序,单面涂覆于厚度为0.085mm的正极集流体(2)铝箔上,在65℃条件下干燥10分钟,使正极活性物质粘接于正极集流体之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a;
C、经对滚机压制成厚度为0.10mm、附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片;
D、将步骤(A)粒径为20~200nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b,经间歇涂布工序,单面涂覆于步骤(C)所制得的附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片上,在65℃条件下干燥10分钟,使正极活性物质粘接于初级极片之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1b;
E、经对滚机压制成厚度为0.20mm的初级正极极片;
F、将初级极片裁剪成为400×35mm的大小;
G、在步骤(E)裁剪好的极片的预留空白处,用超声波焊接长度为50.0、60.0mm、厚度为0.10mm的镍带极耳(3)2个;
H、在极耳焊接部位两面都粘贴厚度为0.01mm的绝缘胶带。
即制得双极耳磷酸铁锂型锂离子电池正极极片(附图3)。将所制造的正极极片组装成锂离子电池,在放电截止电压为2.5V、20C倍率充放电条件下,电池的充放电循环寿命(放电容量小于设计容量65%时的充放电循环次数,以下同)为717次。
实施例4:
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法,其步骤是:
A、将粒径为1~20nm和20~200nm的磷酸铁锂正极活性物质,分别与纳米炭黑(Super-C)导电剂、聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂和N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂,按照质量比例为95∶6∶6∶110的比例混合,氮气保护的条件下球磨3小时,混合均匀,分别制成纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a和纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b;
B、将步骤(A)粒径为1~20nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a,经间歇涂布工序,双面涂覆于厚度为0.065mm的正极集流体(2)铝箔上,在70℃条件下干燥12分钟,使正极活性物质粘接于正极集流体之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a;
C、经对滚机压制成厚度为0.15mm、附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片;
D、将步骤(A)粒径为20~200nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b,经间歇涂布工序,双面涂覆于步骤(C)所制得的附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片上,在70℃条件下干燥8分钟,使正极活性物质粘接于初级极片之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1b;
E、经对滚机压制成厚度为0.35mm的初级正极极片;
F、将初级极片裁剪成为500×85mm的大小;
G、在步骤(E)裁剪好的极片的预留空白处,用激光焊接长度为105、135、145mm、厚度为0.25mm的镍带极耳(3)3个;
H、在极耳焊接部位两面都粘贴厚度为0.01mm的绝缘胶带。
即制得四极耳磷酸铁锂型锂离子电池正极极片(附图4)。将所制造的正极极片组装成锂离子电池,在放电截止电压为2.5V、30C倍率充放电条件下,电池的充放电循环寿命(放电容量小于设计容量65%时的充放电循环次数,以下同)为741次。
实施例5:
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法,其步骤是:
A、将粒径为1~20nm和20~200nm的磷酸铁锂正极活性物质,分别与纳米炭黑(Super-C)导电剂、聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂和N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂,按照质量比例为90∶5∶5∶120的比例混合,氮气保护的条件下球磨3.5小时,混合均匀,分别制成纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a和纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b;
B、将步骤(A)粒径为1~20nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a,经间歇涂布工序,单面涂覆于厚度为0.015mm的正极集流体(2)铝箔上,在75℃条件下干燥8分钟,使正极活性物质粘接于正极集流体之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a;
C、经对滚机压制成厚度为0.035mm、附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片;
D、将步骤(A)粒径为20~200nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b,经间歇涂布工序,单面涂覆于步骤(C)所制得的附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片上,在75℃条件下干燥12分钟,使正极活性物质粘接于初级极片之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1b;
E、经对滚机压制成厚度为0.085mm的初级正极极片;
F、将初级极片裁剪成为750×115mm的大小;
G、在步骤(E)裁剪好的极片的预留空白处,用激光焊接长度为135、155、165mm、厚度为0.065的镍带极耳(3)3个;
H、在极耳焊接部位两面都粘贴厚度为0.01mm的绝缘胶带。
即制得三极耳磷酸铁锂型锂离子电池正极极片(附图5)。将所制造的正极极片组装成锂离子电池,在放电截止电压为2.5V、10C倍率充放电条件下,电池的充放电循环寿命(放电容量小于设计容量65%时的充放电循环次数,以下同)为856次。
实施例6:
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法,其步骤是:
A、将粒径为1~20nm和20~200nm的磷酸铁锂正极活性物质,分别与纳米炭黑(Super-C)导电剂、聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂和N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂,按照质量比例为100∶5∶5∶130的比例混合,氮气保护的条件下球磨5小时,混合均匀,分别制成纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a和纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b;
B、将步骤(A)粒径为1~20nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a,经间歇涂布工序,双面涂覆于厚度为0.10mm的正极集流体(2)铝箔上,在75℃条件下干燥5分钟,使正极活性物质粘接于正极集流体之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a;
C、经对滚机压制成厚度为0.20mm、附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片;
D、将步骤(A)粒径为20~200nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b,经间歇涂布工序,双面涂覆于步骤(C)所制得的附着有第一层正极活性物质涂层的正极极片上,在80℃条件下干燥10分钟,使正极活性物质粘接于初级极片之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1b;
E、经对滚机压制成厚度为0.40mm的初级正极极片;
F、将初级极片裁剪成为850×185mm的大小;
G、在步骤(E)裁剪好的极片的预留空白处,用激光焊接长度为205、235、260、285mm、厚度为0.30mm的镍带极耳(3)4个;
H、在极耳焊接部位两面都粘贴厚度为0.01mm的绝缘胶带。
即制得五极耳磷酸铁锂型锂离子电池正极极片(附图5)。将所制造的正极极片组装成锂离子电池,在放电截止电压为2.5V、20C倍率充放电条件下,电池的充放电循环寿命(放电容量小于设计容量65%时的充放电循环次数,以下同)为813次。
实施例7:
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法,其步骤是:
A、将粒径为1~20nm和20~200nm的磷酸铁锂正极活性物质,分别与纳米炭黑(Super-C)导电剂、聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂和N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂,按照质量比例为95∶6∶6∶135的比例混合,真空条件下球磨5小时,混合均匀,分别制成纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a和纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b;
B、将步骤(A)粒径为1~20nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a,经间歇涂布工序,单面涂覆于厚度为0.05mm的正极集流体(2)镍铝合金箔上,在85℃条件下干燥8分钟,使正极活性物质粘接于正极集流体之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a;
C、经对滚机压制成厚度为0.15mm、附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片;
D、将步骤(A)粒径为20~200nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b,经间歇涂布工序,单面涂覆于步骤(C)所制得的附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片上,在80℃条件下干燥12分钟,使正极活性物质粘接于初级极片之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1b;
E、经对滚机压制成厚度为0.35mm的初级正极极片;
F、将初级极片裁剪成为1000×180mm的大小;
G、在步骤(E)裁剪好的极片的预留空白处,用激光焊接长度为205、235、260、285mm、厚度为0.25mm的镍铝合金带极耳(3)4个;
H、在极耳焊接部位两面都粘贴厚度为0.01mm的绝缘胶带。
即制得五极耳磷酸铁锂型锂离子电池正极极片(附图5)。将所制造的正极极片组装成锂离子电池,在放电截止电压为2.5V、30C倍率充放电条件下,电池的充放电循环寿命(放电容量小于设计容量65%时的充放电循环次数,以下同)为778次。
实施例8:
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法,其步骤是:
A、将粒径为1~20nm和20~200nm的磷酸铁锂正极活性物质,分别与纳米炭黑(Super-C)导电剂、聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂和N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂,按照质量比例为100∶8∶8∶150的比例混合,真空条件下球磨1小时,混合均匀,分别制成纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a和纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b;
B、将步骤(A)粒径为1~20nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a,经间歇涂布工序,双面涂覆于厚度为0.02mm的正极集流体(2)镍铝合金箔上,在85℃条件下干燥5分钟,使正极活性物质粘接于正极集流体之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a;
C、经对滚机压制成厚度为0.035mm、附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片;
D、将步骤(A)粒径为20~200nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b,经间歇涂布工序,双面涂覆于步骤(C)所制得的附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料1a的正极极片上,在85℃条件下干燥8分钟,使正极活性物质粘接于初级极片之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1b;
E、经对滚机压制成厚度为0.055mm的初级正极极片;
F、将初级极片裁剪成为1100×190mm的大小;
G、在步骤(E)裁剪好的极片的预留空白处,用超声波焊接长度为210、235、255、300及320mm、厚度为0.05mm的镀镍不锈钢极耳(3)5个;
H、在极耳焊接部位两面都粘贴厚度为0.01mm的绝缘胶带。
即制得五极耳磷酸铁锂型锂离子电池正极极片(附图8)。将所制造的正极极片组装成锂离子电池,在放电截止电压为2.5V、15C倍率充放电条件下,电池的充放电循环寿命(放电容量小于设计容量65%时的充放电循环次数)为807次。
实施例9:
一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法,其步骤是:
A、将粒径为1~20nm和20~200nm的磷酸铁锂正极活性物质,分别与纳米炭黑(Super-C)导电剂、聚偏氟乙烯(PVDF)粘结剂和N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂,按照质量比例为100∶7∶7∶150的比例混合,氮气保护的条件下球磨0.5小时,混合均匀,分别制成纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a和纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b;
B、将步骤(A)粒径为1~20nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a,经间歇涂布工序,双面涂覆于厚度为0.01mm的正极集流体(2)镀镍不锈钢箔上,在95℃条件下干燥5分钟,使正极活性物质粘接于正极集流体之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a;
C、经对滚机压制成厚度为0.085mm、附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片;
D、将步骤(A)粒径为20~200nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b,经间歇涂布工序,双面涂覆于步骤(C)所制得的附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1a的正极极片上,在95℃条件下干燥5分钟,使正极活性物质粘接于初级极片之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层1b;
E、经对滚机压制成厚度为0.065mm的初级正极极片;
F、将初级极片裁剪成为1200×200mm的大小;
G、在步骤(E)裁剪好的极片的预留空白处,用超声波焊接长度为225.0、245.0、265.0、320及350.0mm、厚度为0.05mm的镀镍不锈钢带极耳(3)5个;
H、在极耳焊接部位两面都粘贴厚度为0.01mm的绝缘胶带。
即制得五极耳磷酸铁锂型锂离子电池正极极片(附图8)。将所制造的正极极片组装成锂离子电池,在放电截止电压为2.5V、30C倍率充放电条件下,电池的充放电循环寿命(放电容量小于设计容量65%时的充放电循环次数)为711次。
然而,以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此局限本发明的范围,所有运用本发明说明书内容所进行的等效变化,均同样包含在本发明的范围内。
Claims (4)
1.一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片,由双层单面涂敷的或者双层双面涂敷的正极活性物质涂层(1)、集流体(2)和极耳(3)构成,其特征在于:正极活性物质涂层(1)由纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1a)、纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1b)组成,纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料a涂覆在集流体(2)上,纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料b涂覆在纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1a)上,极耳(3)点焊于集流体(2)的预留空白(4)处。
2.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片,其特征在于:所述的正极集流体(2)厚度为0.01~0.15mm的铝箔或镍箔或镀镍不锈钢箔制而成。
3.根据权利要求1所述的一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片,其特征在于:所述的正极极耳(3)厚度为0.05~0.35mm的镍带或者镍铝合金带或镀镍不锈钢带制成。
4.权利要求1所述一种磷酸铁锂型锂离子电池正极极片的制造方法,其步骤是:
A、将粒径为1~20nm和20~200nm的磷酸铁锂正极活性物质,分别与纳米炭黑导电剂、聚偏氟乙烯粘结剂和N-甲基吡咯烷酮溶剂,按照质量比例为80~100:3~8:3~8:80~150的比例混合,真空或者氮气保护的条件下球磨0.5~6小时,混合均匀,分别制成纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料(a)、纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料(b);
B、将步骤A粒径为1~20nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料(a),经间歇涂布工序,单面或者双面涂覆于厚度为正极集流体(2)上,在60~95℃条件下干燥5~15分钟,使正极活性物质粘接于正极集流体之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1a);
C、经对滚机压制成厚度为0.065~0.25mm的带纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1a)的正极极片;
D、将步骤A粒径为20~200nm的磷酸铁锂制备的纳米磷酸铁锂正极活性物质浆料(b),经间歇涂布工序,单面或者双面涂覆于步骤C所制得的附着有纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1a)的正极极片上,在60~95℃条件下干燥5~15分钟,使正极活性物质粘接于初级极片之上形成纳米磷酸铁锂正极活性物质涂层(1b);
F、经对滚机压制成厚度为0.055~0.55mm的初级正极极片;
G、将初级极片裁剪成为300~1200×25.0~200mm的大小;
H、在步骤E裁剪好的极片的预留空白处,用激光焊接或者超声波焊接长度为25.0~350.0mm的极耳(3)1~5个;
I、在极耳焊接部位两面都粘贴厚度为0.01mm的绝缘胶带。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110253249A CN102306777A (zh) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | 一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201110253249A CN102306777A (zh) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | 一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片及其制造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102306777A true CN102306777A (zh) | 2012-01-04 |
Family
ID=45380607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201110253249A Pending CN102306777A (zh) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | 一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片及其制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102306777A (zh) |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103042313A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-17 | 力神迈尔斯动力电池系统有限公司 | 大容量锂离子动力电池集流体焊接方法 |
CN103165863A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-06-19 | 深圳市海太阳实业有限公司 | 一种正极极片及其制备方法、电池 |
CN103474652A (zh) * | 2012-06-07 | 2013-12-25 | 深圳市海盈科技有限公司 | 锂离子电池用正极材料及正极片及锂离子电池 |
CN103515577A (zh) * | 2012-06-26 | 2014-01-15 | 广州鹏辉能源科技股份有限公司 | 一种双层复合锂离子电池的电极及生产方法 |
CN105098142A (zh) * | 2014-05-06 | 2015-11-25 | 深圳市沃特玛电池有限公司 | 一种锂离子电池极片的涂布方法 |
CN105280882A (zh) * | 2014-06-30 | 2016-01-27 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种高性能富锂型锂离子电池正极极片 |
CN105702965A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-06-22 | 超威电源有限公司 | 一种高安全性能的锂离子电池正极及该正极活性物质浆料的制备方法 |
CN106450157A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-02-22 | 深圳拓邦股份有限公司 | 极片组件、电芯及电池 |
CN106531965A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-03-22 | 深圳拓邦股份有限公司 | 极片组件、电芯及电池 |
CN107302093A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-10-27 | 深圳市洋浦新丰科技有限公司 | 一种高安全性磷酸铁锂型锂离子电池及其制备方法 |
CN109004170A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-12-14 | 宁德新能源科技有限公司 | 极片和锂离子电池 |
CN110071292A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-30 | 桑顿新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池正极极片的制备方法及其正极极片 |
CN110544769A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-06 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种高压实磷酸铁锂正极极片的制备方法 |
CN111540879A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-14 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种正极片、制备方法及包含其的锂离子电池 |
CN111883743A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-11-03 | 江苏中兴派能电池有限公司 | 一种磷酸铁锂锂离子电池正极片制备方法 |
CN113264514A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-17 | 天津森特新材料科技有限责任公司 | 一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂的制备方法 |
CN113346047A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-03 | 江西安驰新能源科技有限公司 | 一种低温锂离子电池正极极片及其制备方法,锂离子电池 |
CN113363418A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-09-07 | 江西安驰新能源科技有限公司 | 一种高倍率锂离子电池负极片及其制备方法,锂离子电池 |
CN114597478A (zh) * | 2021-06-26 | 2022-06-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电化学装置、电子装置 |
CN114865064A (zh) * | 2018-02-26 | 2022-08-05 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种正极极片和锂离子电池 |
CN116111045A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-05-12 | 宁德新能源科技有限公司 | 正极极片及其制备方法、二次电池和电子装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008293875A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Nec Tokin Corp | 非水電解液二次電池用正極およびそれを用いた非水電解液二次電池 |
CN101859885A (zh) * | 2009-04-09 | 2010-10-13 | 上海比亚迪有限公司 | 一种电池极片,其制备方法及包含该极片的二次电池 |
US20110123866A1 (en) * | 2009-09-03 | 2011-05-26 | Pan Lawrence S | Methods and systems for making electrodes having at least one functional gradient therein and devices resulting therefrom |
CN202189864U (zh) * | 2011-08-30 | 2012-04-11 | 广州市云通磁电有限公司 | 一种高容量磷酸铁锂型锂离子电池正极极片 |
-
2011
- 2011-08-30 CN CN201110253249A patent/CN102306777A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008293875A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Nec Tokin Corp | 非水電解液二次電池用正極およびそれを用いた非水電解液二次電池 |
CN101859885A (zh) * | 2009-04-09 | 2010-10-13 | 上海比亚迪有限公司 | 一种电池极片,其制备方法及包含该极片的二次电池 |
US20110123866A1 (en) * | 2009-09-03 | 2011-05-26 | Pan Lawrence S | Methods and systems for making electrodes having at least one functional gradient therein and devices resulting therefrom |
CN202189864U (zh) * | 2011-08-30 | 2012-04-11 | 广州市云通磁电有限公司 | 一种高容量磷酸铁锂型锂离子电池正极极片 |
Cited By (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103474652A (zh) * | 2012-06-07 | 2013-12-25 | 深圳市海盈科技有限公司 | 锂离子电池用正极材料及正极片及锂离子电池 |
CN103515577A (zh) * | 2012-06-26 | 2014-01-15 | 广州鹏辉能源科技股份有限公司 | 一种双层复合锂离子电池的电极及生产方法 |
CN103165863A (zh) * | 2012-12-07 | 2013-06-19 | 深圳市海太阳实业有限公司 | 一种正极极片及其制备方法、电池 |
CN103042313B (zh) * | 2012-12-26 | 2015-09-23 | 力神迈尔斯动力电池系统有限公司 | 大容量锂离子动力电池集流体焊接方法 |
CN103042313A (zh) * | 2012-12-26 | 2013-04-17 | 力神迈尔斯动力电池系统有限公司 | 大容量锂离子动力电池集流体焊接方法 |
CN105098142B (zh) * | 2014-05-06 | 2019-09-10 | 深圳安鼎新能源技术开发有限公司 | 一种锂离子电池极片的涂布方法 |
CN105098142A (zh) * | 2014-05-06 | 2015-11-25 | 深圳市沃特玛电池有限公司 | 一种锂离子电池极片的涂布方法 |
CN105280882A (zh) * | 2014-06-30 | 2016-01-27 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种高性能富锂型锂离子电池正极极片 |
CN105702965A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-06-22 | 超威电源有限公司 | 一种高安全性能的锂离子电池正极及该正极活性物质浆料的制备方法 |
CN106450157A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-02-22 | 深圳拓邦股份有限公司 | 极片组件、电芯及电池 |
CN106531965A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-03-22 | 深圳拓邦股份有限公司 | 极片组件、电芯及电池 |
CN107302093A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-10-27 | 深圳市洋浦新丰科技有限公司 | 一种高安全性磷酸铁锂型锂离子电池及其制备方法 |
CN109004170A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-12-14 | 宁德新能源科技有限公司 | 极片和锂离子电池 |
US12015118B2 (en) | 2018-02-26 | 2024-06-18 | Ningde Amperex Technology Limited | Electrode electrochemical device and electronic device |
US11664528B2 (en) | 2018-02-26 | 2023-05-30 | Ningde Amperex Technology Limited | Electrode electrochemical device and electronic device |
US10693181B2 (en) | 2018-02-26 | 2020-06-23 | Ningde Amperex Technology Limited | Electrode and lithium-ion battery |
CN114865064A (zh) * | 2018-02-26 | 2022-08-05 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种正极极片和锂离子电池 |
US11322774B2 (en) | 2018-02-26 | 2022-05-03 | Ningde Amperex Technology Limited | Electrode electrochemical device and electronic device |
CN110071292B (zh) * | 2019-04-04 | 2022-05-13 | 桑顿新能源科技(长沙)有限公司 | 一种锂离子电池正极极片的制备方法及其正极极片 |
CN110071292A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-30 | 桑顿新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池正极极片的制备方法及其正极极片 |
CN110544769A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-06 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种高压实磷酸铁锂正极极片的制备方法 |
WO2021223655A1 (zh) * | 2020-05-08 | 2021-11-11 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种正极片、制备方法及包含其的锂离子电池 |
CN111540879A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-14 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种正极片、制备方法及包含其的锂离子电池 |
CN111540879B (zh) * | 2020-05-08 | 2021-10-26 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种正极片、制备方法及包含其的锂离子电池 |
CN111883743A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-11-03 | 江苏中兴派能电池有限公司 | 一种磷酸铁锂锂离子电池正极片制备方法 |
CN113264514A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-17 | 天津森特新材料科技有限责任公司 | 一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂的制备方法 |
CN113346047A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-03 | 江西安驰新能源科技有限公司 | 一种低温锂离子电池正极极片及其制备方法,锂离子电池 |
CN113363418A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-09-07 | 江西安驰新能源科技有限公司 | 一种高倍率锂离子电池负极片及其制备方法,锂离子电池 |
CN114597478A (zh) * | 2021-06-26 | 2022-06-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电化学装置、电子装置 |
CN114597478B (zh) * | 2021-06-26 | 2024-02-20 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电化学装置、电子装置 |
CN116111045A (zh) * | 2023-04-11 | 2023-05-12 | 宁德新能源科技有限公司 | 正极极片及其制备方法、二次电池和电子装置 |
CN116111045B (zh) * | 2023-04-11 | 2023-12-19 | 宁德新能源科技有限公司 | 正极极片及其制备方法、二次电池和电子装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102306777A (zh) | 一种磷酸铁锂型锂离子电池正极片及其制造方法 | |
CN202189864U (zh) | 一种高容量磷酸铁锂型锂离子电池正极极片 | |
CN101425605B (zh) | 一种镍钴锰酸锂高功率锂离子电池 | |
CN101510625B (zh) | 一种超高倍率锂离子电池 | |
CN101436654B (zh) | 磷酸铁锂型安全高功率锂离子电池 | |
CN102694200B (zh) | 一种硅基负极锂离子电池及其制造方法 | |
CN207320232U (zh) | 一种锂离子电池负极极片及锂离子电池 | |
US20130143126A1 (en) | Cathode current collector coated with primer and magnesium secondary battery comprising the same | |
CN207611809U (zh) | 一种锂离子电池正极极片及锂离子电池 | |
CN102386379A (zh) | 锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片的制造方法 | |
CN104659332B (zh) | 一种高倍率磷酸铁锂电池正极及其制造方法 | |
CN203746972U (zh) | 一种正极极片 | |
CN113113564A (zh) | 一种多幅涂布结构、负极极片及负极极片的用途 | |
Nakanishi et al. | Effect of surface treatment for aluminum foils on discharge properties of lithium-ion battery | |
KR20200028258A (ko) | 이차전지용 음극 및 그를 포함하는 이차전지 | |
CN105375034B (zh) | 一种锂离子电池集流体及其制备方法和一种锂离子电池 | |
CN204289628U (zh) | 一种锂离子电池的电芯结构 | |
CN202268433U (zh) | 一种锂离子电池磷酸铁锂-钴酸锂复合正极极片 | |
CN116825962A (zh) | 钠离子电池复合负极、电池及负极的制备方法 | |
CN111129425A (zh) | 一种锂离子电池厚极片及其制备方法 | |
CN102593524A (zh) | 一种正六方形锂离子电池电芯的制造方法 | |
WO2016045622A1 (zh) | 电池、电池组和不间断电源 | |
CN201773894U (zh) | Sc型镍氢电池专用氢氧化镍正极极片 | |
CN102544453A (zh) | 一种镍氢动力电池专用正极制造方法 | |
CN102054979B (zh) | 一种电池电极、其制备方法及电池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120104 |