CN103682467A - 二次锂锰软包装电池及制备方法 - Google Patents

二次锂锰软包装电池及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103682467A
CN103682467A CN201310602119.1A CN201310602119A CN103682467A CN 103682467 A CN103682467 A CN 103682467A CN 201310602119 A CN201310602119 A CN 201310602119A CN 103682467 A CN103682467 A CN 103682467A
Authority
CN
China
Prior art keywords
negative pole
oxide
positive pole
complex
electrolyte
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
CN201310602119.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103682467B (zh
Inventor
代江华
周军
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.)
WUHAN FUTE TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
WUHAN FUTE TECHNOLOGY 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 WUHAN FUTE TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical WUHAN FUTE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201310602119.1A priority Critical patent/CN103682467B/zh
Publication of CN103682467A publication Critical patent/CN103682467A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103682467B publication Critical patent/CN103682467B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/381—Alkaline or alkaline earth metals elements
    • H01M4/382—Lithium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/46—Alloys based on magnesium or aluminium
    • H01M4/463—Aluminium based
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72—Grids
    • H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
    • H01M4/745—Expanded metal
    • 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

Abstract

本发明涉及一种二次锂锰软包装电池及其制备方法，包括正极、负极、与正极相连的正极耳、与负极相连的负极耳及将正极和负极隔开的隔膜，以及正极、负极与隔膜之间的电解液，还包括铝塑膜外壳，电芯采用的是卷绕式结构，卷绕后的电芯为方形电芯，正极的活性物质为Li0.2～0.5MnO2。本发明的电池采用廉价的二氧化锰为原料制备正极活性物质，成本低，但制备的80mAh的二次锂锰软包电池具有优良的充放电以及循环性能；另外，外壳为铝塑膜外壳、电芯为卷绕式方形电芯，使制得的二次锂锰电池为方形的软包装电池。

Description

二次锂锰软包装电池及制备方法
技术领域
本发明涉及二次锂锰电池，具体涉及一种二次锂锰软包装电池及制备方法。
背景技术
随着现代科技的发展，高能量、体积小的一次扣式锂-二氧化锰电池得到了广泛的应用，特别是在电脑主板、手机、笔记本电脑、电子钟表及手持式终端扣式仪表仪器等。但是一次扣式电池容量有限，如需更换电池需找厂家售后，对于终端用户来说是件麻烦的事情，因此，二次锂锰电池得到了快速的发展，刚性的外壳如钢壳已得到了商业使用，但是外形尺寸不易灵活设计，大电流输出性能差。
传统的二次锂锰电池多采用纯锂片，但是纯锂片有一些缺点，即充电时锂的溶出和沉积会使负极表面凹凸不平，沉积下来的锂会有部分失去活性，产生的锂枝晶严重影响电池的充放电循环性能。
发明内容
本发明的目的就是针对上述缺陷，提供一种电池为方形、循环寿命长及安全性能好的二次锂锰软包装电池及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种二次锂锰软包装电池，包括外壳、正极、负极、与正极相连的正极耳、与负极相连的负极耳及将正极和负极隔开的隔膜，以及正极、负极与隔膜之间的电解液；
所述外壳为铝塑膜外壳；
所述正极包括锂锰复合氧化物、导电剂及粘合剂，其中，锂锰复合氧化物的通式为LiXMnO2，其中0.2≤X≤0.5，且锂锰复合氧化物、导电剂和粘合剂的质量百分比为80～95%：2～11%：2～11%；
所述电解液包括非水有机溶剂和溶质，其中，溶质为含锂盐的化合物，非水有机溶剂为碳酸酯类或者碳酸酯类与醚类的混合溶液；
电芯采用的是卷绕式结构，卷绕后的电芯为方形电芯。
所述导电剂为碳黑、乙炔黑、导电石墨和碳纳米管中的一种或两种以上；所述粘合剂为羧甲基纤维素钠、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丁苯胶中的一种或两种以上。
所述电解液的溶质是六氟磷酸锂，且电解液的摩尔浓度为1mol/L；所述碳酸酯类为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸乙丁酯、碳酸甲丁酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯中的一种或两种以上；所述醚类为四氢呋喃、1,2-二甲氧乙烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷或缩二乙二醇二甲醚中的一种或两种以上。
所述正极的集流体为铝网，正极耳为带PP材质的铝转镍；所述负极为锂铝合金，负极耳为带PP材质的镍。
所述隔膜为聚乙烯、聚丙烯或者是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯微孔隔膜。
还提供一种二次锂锰软包装电池的制备方法，包括以下步骤：
a、制备锂锰复合氧化物LiXMnO2，其中0.2≤X≤0.5；
制备锂锰复合氧化物Li0.2～0.5MnO2的具体过程为：将LiNO3和电解二氧化锰加入到球磨机中，混合均匀，然后置于马弗炉中240～280℃焙烧2～6h，320～370℃焙烧12～17h，获得锂锰复合氧化物Li0.2～0.5MnO2。
b、制备正极
将锂锰复合氧化物、导电剂、粘合剂和纯水混合溶解，搅拌均匀后在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型、烘干；
其中，锂锰复合氧化物、导电剂和粘合剂的质量百分比为80～95%：2～11%：2～11%；
c、用超声焊接机将正极与正极耳焊接，负极耳粘于负极上；
d、用隔膜将正极和负极分开，并将隔膜与正极、负极一起卷成所需形状，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式方形电芯；
e、将卷绕式方形电芯置于与卷绕式方形电芯形状一致的铝塑膜外壳内，然后热熔封口、注电解液、老化及二次封口；
其中，所述电解液包括非水有机溶剂和溶质，所述溶质为含锂盐的化合物，所述非水有机溶剂为碳酸酯类或者碳酸酯类与醚类的混合溶液。
所述导电剂为碳黑、乙炔黑、导电石墨和碳纳米管中的一种或两种以上；所述粘合剂为羧甲基纤维素钠、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丁苯胶中的一种或两种以上。
所述电解液的溶质是六氟磷酸锂，且电解液的摩尔浓度为1mol/L；所述碳酸酯类为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸乙丁酯、碳酸甲丁酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯中的一种或两种以上；所述醚类为四氢呋喃、1,2-二甲氧乙烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷或缩二乙二醇二甲醚中的一种或两种以上。
所述正极的集流体为铝网，正极耳为带PP材质的铝转镍；所述负极为锂铝合金，负极耳为带PP材质的镍。
所述隔膜为聚乙烯、聚丙烯或者是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯微孔隔膜。
本发明与现有技术相比，有益效果为：本发明的电池采用廉价的二氧化锰为原料制备正极活性物质，成本低，但制备的80mAh的二次锂锰软包电池具有优良的充放电以及循环性能；另外，外壳为铝塑膜外壳、电芯为卷绕式方形电芯，使制得的二次锂锰电池为方形的软包装电池。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明二次锂锰软包装电池的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示二次锂锰软包装电池，包括外壳1、正极4、负极6、与正极4相连的正极耳2、与负极6相连的负极耳3及将正极4和负极6隔开的隔膜5，以及正极、负极与隔膜之间的电解液，本实施例中的外壳为铝塑膜外壳，电芯采用的是卷绕式结构，卷绕后的电芯为方形电芯。
正极包括锂锰复合氧化物活、导电剂及粘合剂，其中，锂锰复合氧化物、导电剂和粘合剂的质量百分比为80～95%：2～11%：2～11%，其锂锰复合氧化物的通式为Li0.2～0.5MnO2；导电剂为碳黑、乙炔黑、导电石墨和碳纳米管中的一种或两种以上；粘合剂为羧甲基纤维素钠、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丁苯胶中的一种或两种以上；电解液包括非水有机溶剂和溶质，其中，溶质为含锂盐的化合物，非水有机溶剂为碳酸酯类或者碳酸酯类与醚类的混合溶液，碳酸酯类为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸乙丁酯、碳酸甲丁酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯中的一种或两种以上，醚类为四氢呋喃、1,2-二甲氧乙烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷或缩二乙二醇二甲醚中的一种或两种以上；正极的集流体为铝网，正极耳为带PP材质的铝转镍；负极为锂铝合金，负极耳为带PP材质的镍；隔膜为聚乙烯、聚丙烯或者是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯微孔隔膜。
二次锂锰软包装电池的制备方法如下：
a、制备锂锰复合氧化物LiXMnO2，其中0.2≤X≤0.5；
制备锂锰复合氧化物Li0.2～0.5MnO2的具体过程为：将LiNO3和电解二氧化锰加入到球磨机中，混合均匀，然后置于马弗炉中240～280℃焙烧2～6h，优选260℃焙烧4h，320～370℃焙烧12～17h，优选350℃焙烧15h，获得锂锰复合氧化物Li0.2～0.5MnO2；
b、制备正极
将锂锰复合氧化物、导电剂、粘合剂和纯水混合溶解，搅拌均匀后在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型、烘干；
其中，锂锰复合氧化物、导电剂和粘合剂的质量百分比为80～95%：2～11%：2～11%；
c、用超声焊接机将正极与正极耳焊接，负极耳粘于负极上；
d、将隔膜套在卷绕机的卷芯上，拉直隔膜到适当的长度，上、下两层对应整齐，开启机器，使隔膜包住卷针；然后将正极平放在隔膜中间，正极耳朝右，开启机器，使卷针转动约90～120℃；最后将底层隔膜从卷芯后面翻过来压在正极上面，有负极耳一端的负极放在前方、且负极耳朝右，启动卷绕机，卷绕完后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式方形电芯；
e、将卷绕式方形电芯置于与卷绕式方形电芯形状一致的铝塑膜外壳内，极耳胶落在外壳上，然后进行热熔封口、注电解液、老化及二次封口。
以下所有实施例中的二次锂锰软包装电池的结构包括铝塑膜外壳1、正极耳2、负极耳3、正极4、隔膜5、负极6。正极4和正极耳2采用超声波焊接，负极6为锂铝合金并与负极耳3粘连，隔膜5为聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯微孔隔膜，隔膜放置在正极、负极之间，隔膜与正极、负极一起卷成方形，并将正极、负极隔离，放入铝塑膜外壳1内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
以下所有实施例中的导电剂采用的是乙炔黑和导电石墨的混合物，其两者的质量比为1.2:1，粘结剂采用的是聚四氟乙烯，电解液的溶质是六氟磷酸锂、溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯及碳酸二乙酯的混合物，其三者体积比为1:1:1，电解液的摩尔浓度为1mol/L。
实施例1
按质量百分比用锂锰复合氧化物（Li0.2MnO2）：导电剂：粘合剂=80:10:10的比例配料，加入适量的纯水，搅拌均匀，在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型，分切机进行分条，烘干即可，用隔膜将正极、负极分开，隔膜与正极、负极一起卷成方形，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式电芯；放入铝塑膜外壳内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
实施例2
按质量百分比用锂锰复合氧化物（Li0.2MnO2）：导电剂：粘合剂=88:7:5的比例配料，加入适量的纯水，搅拌均匀，在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型，分切机进行分条，烘干即可，用隔膜将正极、负极分开，隔膜与正极、负极一起卷成方形，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式电芯；放入铝塑膜外壳内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
实施例3
按质量百分比用锂锰复合氧化物（Li0.2MnO2）：导电剂：粘合剂=95:3:2的比例配料，加入适量的纯水，搅拌均匀，在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型，分切机进行分条，烘干即可，用隔膜将正极、负极分开，隔膜与正极、负极一起卷成方形，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式电芯；放入铝塑膜外壳内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
实施例4
按质量百分比用锂锰复合氧化物（Li0.3MnO2）：导电剂：粘合剂=80:10:10的比例配料，加入适量的纯水，搅拌均匀，在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型，分切机进行分条，烘干即可，用隔膜将正极、负极分开，隔膜与正极、负极一起卷成方形，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式电芯；放入铝塑膜外壳内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
实施例5
按质量百分比用锂锰复合氧化物（Li0.3MnO2）：导电剂：粘合剂=88:7:5的比例配料，加入适量的纯水，搅拌均匀，在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型，分切机进行分条，烘干即可，用隔膜将正极、负极分开，隔膜与正极、负极一起卷成方形，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式电芯；放入铝塑膜外壳内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
实施例6
按质量百分比用锂锰复合氧化物（Li0.3MnO2）：导电剂：粘合剂=95:3:2的比例配料，加入适量的纯水，搅拌均匀，在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型，分切机进行分条，烘干即可，用隔膜将正极、负极分开，隔膜与正极、负极一起卷成方形，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式电芯；放入铝塑膜外壳内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
实施例7
按质量百分比用锂锰复合氧化物（Li0.4MnO2）：导电剂：粘合剂=80:10:10的比例配料，加入适量的纯水，搅拌均匀，在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型，分切机进行分条，烘干即可，用隔膜将正极、负极分开，隔膜与正极、负极一起卷成方形，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式电芯；放入铝塑膜外壳内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
实施例8
按质量百分比用锂锰复合氧化物（Li0.4MnO2）：导电剂：粘合剂=88:7:5的比例配料，加入适量的纯水，搅拌均匀，在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型，分切机进行分条，烘干即可，用隔膜将正极、负极分开，隔膜与正极、负极一起卷成方形，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式电芯；放入铝塑膜外壳内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
实施例9
按质量百分比用锂锰复合氧化物（Li0.4MnO2）：导电剂：粘合剂=95:3:2的比例配料，加入适量的纯水，搅拌均匀，在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型，分切机进行分条，烘干即可，用隔膜将正极、负极分开，隔膜与正极、负极一起卷成方形，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式电芯；放入铝塑膜外壳内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
实施例10
按质量百分比用锂锰复合氧化物（Li0.5MnO2）：导电剂：粘合剂=80:10:10的比例配料，加入适量的纯水，搅拌均匀，在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型，分切机进行分条，烘干即可，用隔膜将正极、负极分开，隔膜与正极、负极一起卷成方形，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式电芯；放入铝塑膜外壳内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
实施例11
按质量百分比用锂锰复合氧化物（Li0.5MnO2）：导电剂：粘合剂=88:7:5的比例配料，加入适量的纯水，搅拌均匀，在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型，分切机进行分条，烘干即可，用隔膜将正极、负极分开，隔膜与正极、负极一起卷成方形，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式电芯；放入铝塑膜外壳内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
实施例12
按质量百分比用锂锰复合氧化物（Li0.5MnO2）：导电剂：粘合剂=95:3:2的比例配料，加入适量的纯水，搅拌均匀，在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型，分切机进行分条，烘干即可，用隔膜将正极、负极分开，隔膜与正极、负极一起卷成方形，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式电芯；放入铝塑膜外壳内，封口、注电解液、老化及二次封口成型。
电池设计容量为80mAh.采用相同的充放电制度，①2mA恒流放电，截止电压2V、②静止5min、③2mA恒流充电，截止电压3.25V、④以3.25V恒压充电2h、⑤静止5min、⑥转跳到①，做寿命循环。
表1为上述实施例的放电容量和循环寿命的对比
Figure BDA0000421214680000091
由表1可以看出，采用实施例5的二次软包装电池，其放电容量最大，循环寿命最长，100%深度放电100次，容量保持为设计的88.7%。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种二次锂锰软包装电池，包括正极、负极、与正极相连的正极耳、与负极相连的负极耳及将正极和负极隔开的隔膜，以及正极、负极与隔膜之间的电解液，其特征在于：
还包括铝塑膜外壳；
所述正极包括锂锰复合氧化物、导电剂及粘合剂，其中，锂锰复合氧化物的通式为LiXMnO2，其中0.2≤X≤0.5，且锂锰复合氧化物、导电剂和粘合剂的质量百分比为80～95%：2～11%：2～11%；
所述电解液包括非水有机溶剂和溶质，其中，溶质为含锂盐的化合物，非水有机溶剂为碳酸酯类或者碳酸酯类与醚类的混合溶液；
电芯采用的是卷绕式结构，卷绕后的电芯为方形电芯。
2.根据权利要求1所述的二次锂锰软包装电池，其特征在于：所述导电剂为碳黑、乙炔黑、导电石墨和碳纳米管中的一种或两种以上；所述粘合剂为羧甲基纤维素钠、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丁苯胶中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的二次锂锰软包装电池，其特征在于：所述电解液的溶质是六氟磷酸锂，且电解液的摩尔浓度为1mol/L；所述碳酸酯类为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸乙丁酯、碳酸甲丁酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯中的一种或两种以上；所述醚类为四氢呋喃、1,2-二甲氧乙烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷或缩二乙二醇二甲醚中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的二次锂锰软包装电池，其特征在于，所述正极的集流体为铝网，正极耳为带PP材质的铝转镍；所述负极为锂铝合金，负极耳为带PP材质的镍。
5.根据权利要求1所述的二次锂锰软包装电池，其特征在于，所述隔膜为聚乙烯、聚丙烯或者是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯微孔隔膜。
6.一种二次锂锰软包装电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、制备锂锰复合氧化物LiXMnO2，其中0.2≤X≤0.5；
制备锂锰复合氧化物Li0.2～0.5MnO2的具体过程为：将LiNO3和电解二氧化锰加入到球磨机中，混合均匀，然后置于马弗炉中240～280℃焙烧2～6h，320～370℃焙烧12～17h，获得锂锰复合氧化物Li0.2～0.5MnO2。
b、制备正极
将锂锰复合氧化物、导电剂、粘合剂和纯水混合溶解，搅拌均匀后在双辊机上辊压成薄膜，烘干后，将薄膜与铝网压制成型、烘干；
其中，锂锰复合氧化物、导电剂和粘合剂的质量百分比为80～95%：2～11%：2～11%；
c、用超声焊接机将正极与正极耳焊接，负极耳粘于负极上；
d、用隔膜将正极和负极分开，并将隔膜与正极、负极一起卷成所需形状，卷好后用胶带将卷心缠绕包好形成卷绕式方形电芯；
e、将卷绕式方形电芯置于与卷绕式方形电芯形状一致的铝塑膜外壳内，然后热熔封口、注电解液、老化及二次封口；
其中，所述电解液包括非水有机溶剂和溶质，所述溶质为含锂盐的化合物，所述非水有机溶剂为碳酸酯类或者碳酸酯类与醚类的混合溶液。
7.根据权利要求6所述的二次锂锰软包装电池，其特征在于：所述导电剂为碳黑、乙炔黑、导电石墨和碳纳米管中的一种或两种以上；所述粘合剂为羧甲基纤维素钠、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚丁苯胶中的一种或两种以上。
8.根据权利要求6所述的二次锂锰软包装电池，其特征在于：所述电解液的溶质是六氟磷酸锂，且电解液的摩尔浓度为1mol/L；所述碳酸酯类为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸乙丁酯、碳酸甲丁酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯中的一种或两种以上；所述醚类为四氢呋喃、1,2-二甲氧乙烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷或缩二乙二醇二甲醚中的一种或两种以上。
9.根据权利要求6所述的二次锂锰软包装电池，其特征在于，所述正极的集流体为铝网，正极耳为带PP材质的铝转镍；所述负极为锂铝合金，负极耳为带PP材质的镍。
10.根据权利要求1所述的二次锂锰软包装电池，其特征在于，所述隔膜为聚乙烯、聚丙烯或者是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯微孔隔膜。
CN201310602119.1A 2013-11-25 2013-11-25 二次锂锰软包装电池及制备方法 Active CN103682467B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310602119.1A CN103682467B (zh) 2013-11-25 2013-11-25 二次锂锰软包装电池及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310602119.1A CN103682467B (zh) 2013-11-25 2013-11-25 二次锂锰软包装电池及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103682467A true CN103682467A (zh) 2014-03-26
CN103682467B CN103682467B (zh) 2016-04-20

Family

ID=50319268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310602119.1A Active CN103682467B (zh) 2013-11-25 2013-11-25 二次锂锰软包装电池及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103682467B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017008269A1 (zh) * 2015-07-15 2017-01-19 宁德时代新能源科技股份有限公司 电化学储能装置及制备电化学储能装置的方法
CN106654154A (zh) * 2016-12-26 2017-05-10 浙江瓦力新能源科技有限公司 一种水系离子电池极板制作工艺
CN108550919A (zh) * 2018-03-16 2018-09-18 深圳市前海星火同为科技有限公司 一种方便携带的大容量锂锰电池及制备方法
CN110311149A (zh) * 2019-06-27 2019-10-08 湖南立方新能源科技有限责任公司 一种锂一次电池

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1458706A (zh) * 2002-05-15 2003-11-26 中国科学院成都有机化学研究所 锂离子蓄电池正极材料及合成方法
CN101867061A (zh) * 2010-05-27 2010-10-20 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 长寿命高功率锂离子电池及其制备方法
US20110318638A1 (en) * 2009-02-12 2011-12-29 Daikin Industries, Ltd. Positive electrode mixture slurry for lithium secondary batteries, and positive electrode and lithium secondary battery that use said slurry

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1458706A (zh) * 2002-05-15 2003-11-26 中国科学院成都有机化学研究所 锂离子蓄电池正极材料及合成方法
US20110318638A1 (en) * 2009-02-12 2011-12-29 Daikin Industries, Ltd. Positive electrode mixture slurry for lithium secondary batteries, and positive electrode and lithium secondary battery that use said slurry
CN101867061A (zh) * 2010-05-27 2010-10-20 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 长寿命高功率锂离子电池及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017008269A1 (zh) * 2015-07-15 2017-01-19 宁德时代新能源科技股份有限公司 电化学储能装置及制备电化学储能装置的方法
CN107615549A (zh) * 2015-07-15 2018-01-19 宁德时代新能源科技股份有限公司 电化学储能装置及制备电化学储能装置的方法
CN106654154A (zh) * 2016-12-26 2017-05-10 浙江瓦力新能源科技有限公司 一种水系离子电池极板制作工艺
CN108550919A (zh) * 2018-03-16 2018-09-18 深圳市前海星火同为科技有限公司 一种方便携带的大容量锂锰电池及制备方法
CN110311149A (zh) * 2019-06-27 2019-10-08 湖南立方新能源科技有限责任公司 一种锂一次电池

Also Published As

Publication number Publication date
CN103682467B (zh) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106384808B (zh) 一种锂离子电池正极片及其制备方法、锂离子电池
CN110752408B (zh) 一种电解液及其制备方法和锂离子电池
CN107615550A (zh) 一种二次电池及其制备方法
CN105226324B (zh) 一种高电压电解液及使用该电解液的锂离子电池
CN109346760A (zh) 一种高电压锂离子电池的电解液及高电压锂离子电池
CN103779607A (zh) 一种电解液和锂离子二次电池
CN107531600A (zh) 锂盐化合物、及使用了其的非水电解液、锂离子二次电池及锂离子电容器
CN105470571B (zh) 锂离子二次电池及其电解液
CN103346349B (zh) 锂离子电池及其电解液
CN103021671A (zh) 锂离子电池电容器
CN102361095A (zh) 一种高比功率锂离子电池及其制备方法
CN103384017A (zh) 一种高电压锂离子电池的非水电解液
CN110504489B (zh) 一种5v高电压镍锰酸锂正极用锂离子电池电解液
JPH09147913A (ja) 非水電解質電池
CN110943251A (zh) 一种低温型锂离子电解液及由其制备的锂离子电池
CN109786832A (zh) 电解液添加剂、电解液及锂离子二次电池
CN103682467B (zh) 二次锂锰软包装电池及制备方法
CN106025278B (zh) 一种高电压锂离子电池
CN105390747A (zh) 一种含硼酸三甲酯添加剂的电解液及其制备方法与应用
CN109659617A (zh) 锂离子二次电池及其电解液
JP2009081067A (ja) 非水電解質二次電池
CN105355976A (zh) 一种含硼酸三丙酯添加剂的电解液及其制备方法与应用
CN106602139A (zh) 一种非水电解液及含有该非水电解液的锂离子电池
WO2022042372A1 (zh) 锂离子电池
CN112467218B (zh) 一种基于硝酸铜电解液添加剂的锂金属电池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 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