CN102339995A

CN102339995A - 大电流长寿命锂电池的制作方法

Info

Publication number: CN102339995A
Application number: CN2011102957235A
Authority: CN
Inventors: 袁春刚
Original assignee: JIANGSU FRONT NEW ENERGY CO Ltd
Current assignee: JIANGSU FRONT NEW ENERGY CO Ltd
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2012-02-01

Abstract

本发明公开一种大电流长寿命锂电池的制作方法，包括电极浆料的制备、电芯的卷绕和单体电芯的组装，浆料中加入钛酸锂，并改进各组分配比，电芯采用4～5层卷绕而成，并选用9～15μm厚的隔膜，组装时采用散热铝片隔开或包裹，并用钢丝收紧。由该方法制作的锂电池导电性提高，内阻减小，散热效果增强，达到大电流长寿命的使用要求，尤其适合电动工具产品的使用。

Description

大电流长寿命锂电池的制作方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池，特别是一种大电流长寿命锂电池的制作方法。

背景技术

目前小容量锂电池绝大部分用在手机、MP3等储能型电子产品中，或者通过加大电池的设计容量应用到电动车系统中，随着技术工艺水平的提高和应用领域的拓宽，锂离子电池逐步应用于电动工具（如割草机、电钻、电动玩具等）中。由于电动工具产品要求有更高的工作电流，一般为额定容量的5～10个倍率（即5C～10C），所以在电池设计和制作方面需要作特殊的处理，最主要的途径是降低电池内阻，提高电极导电性，增强大电流放电时的散热效果。现有锂电池由于电极浆料的组分和配比不完善，影响导电性；电芯为单层卷绕，隔膜也较厚，影响电池内阻和电流传导速率；而且电池组装时散热方式未作处理，大电流工作时温度较高，致使其达不到大电流长寿命的使用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有锂电池的不足之处，提供一种能减小电池内阻，提高导电性能，增强散热效果，满足电动工具产品使用要求的大电流长寿命锂电池的制作方法。

本发明的技术方案是：大电流长寿命锂电池的制作方法，包括电极浆料的制备、电芯的卷绕和单体电芯的组装，其改进之处是在制备电极浆料时，负极浆料中干物质的组分及重量百分比为：功率型碳粉75%～95%，钛酸锂0.5%～15%，导电剂SP0.5%～5%，羧甲基纤维素钠0.5%～5%，水性粘接剂LA132 3.5%～10%，负极浆料中加入重量为功率型碳粉总量1.0～1.2倍的去离子水；在进行电芯卷绕时，采取4～5片负极片和等量的正极片，相邻正负极片之间用9～15μm厚的隔膜隔开，共同卷绕而成；在对单体电芯组装时，相邻单体间和两端单体的外侧设有散热铝片。

进一步的方案是：在制备电极浆料时，正极浆料中干物质的组分及重量百分比为：锰酸锂86%～89%，导电剂SP 1.5%～5%，导电剂KS-15 0.5%～10%，钛酸锂1%～5%，粘结剂PVDF900 2.5%～3.5%，正极浆料中加入重量为干物质总量0.8～1.2倍的溶剂NMP；在对单体电芯组装时，相邻单体间夹装“I”型铝片，两端单体外侧包裹“匚”型铝片，并用螺旋式收紧的钢丝固定。

本发明在负极浆料中加入钛酸锂，并改进各组分配比，大大提高了电池的导电性能和充放电循环寿命，同时电芯多层卷绕，所用隔膜厚度仅为现有技术中的1/2～1/3，使电池内部离子传导路径缩短，有效减小电池阻抗，加大电流传导速率，而且单体电芯组装时采用铝片或铝合金片隔开和包裹，增强散热效果，避免热量在电池内部聚集，由该方法制作的锂电池达到大电流长寿命的使用要求，尤其适合电动工具产品的使用。本发明的进一步方案中，对正极浆料的组分和配比也作了改进，对散热铝片形状进行优选，并用钢丝收紧，则进一步保证本发明目的实现。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明。

1、电极浆料制备：

按如下重量百分比称取：功率型碳粉77%，导电剂SP2%，钛酸锂15%，羧甲基纤维素钠1%，水性粘接剂LA132 5%，混合后加入与功率型碳粉重量相当的去离子水共同搅拌均匀，制得负极浆料；

按如下重量百分比称取：锰酸锂89%，导电剂SP 2.5%，导电剂KS-15 3.5%，钛酸锂2%，粘结剂PVDF900 3%，烘干，混合后加入与上述物料总重量相当的溶剂NMP共同搅拌均匀，制得正极浆料。

2、电芯卷绕：

用上述正、负极浆料制作正负极片，取4片正极片和4片负极片相间排列，中间用厚10μm的隔膜隔开，按设计容量规格共同卷绕成电芯。

3、单体电芯组装：

将10只单体电芯整齐排列，相邻电芯间用9个“I”型铝片隔开，两端电芯外侧用两个“匚”型铝片包裹，再用螺旋式收紧的钢丝固定，使电芯间不留空隙。本发明中未涉及部分均采用现有工艺加以实现，最终制成大电流长寿命锂电池。

注：PVDF-聚偏氟乙烯；NMP-N-甲基吡咯烷酮。

Claims

1.一种大电流长寿命锂电池的制作方法，包括电极浆料的制备、电芯的卷绕和单体电芯的组装，其特征是在制备电极浆料时，负极浆料中干物质的组分及重量百分比为：功率型碳粉75%～95%，钛酸锂0.5%～15%，导电剂SP0.5%～5%，羧甲基纤维素钠0.5%～5%，水性粘接剂LA132 3.5%～10%，负极浆料中加入重量为功率型碳粉总量1.0～1.2倍的去离子水；在进行电芯卷绕时，采取4～5片负极片和等量的正极片，相邻正负极片之间用9～15μm厚的隔膜隔开，共同卷绕而成；在对单体电芯组装时，相邻单体间和两端单体的外侧设有散热铝片。

2.根据权利要求1所述的大电流长寿命锂电池的制作方法，其特征是在制备电极浆料时，正极浆料中干物质的组分及重量百分比为：锰酸锂86%～89%，导电剂SP 1.5%～5%，导电剂KS-15 0.5%～10%，钛酸锂1%～5%，粘结剂PVDF900 2.5%～3.5%，正极浆料中加入重量为干物质总量0.8～1.2倍的溶剂NMP。

3.根据权利要求1所述的大电流长寿命锂电池的制作方法，其特征是在对单体电芯组装时，相邻单体间夹装“I”型铝片，两端单体外侧包裹“匚”型铝片，并用螺旋式收紧的钢丝固定。