CN106129480A - 一种软包电池的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种三元软包电池的制备方法，包括电芯，所述电芯两侧均由外向中间分别叠入有石墨烯薄膜、单面涂覆的负极片、隔膜、双面涂覆的正极片、隔膜、双面涂覆负极。本发明具有如下有益效果：（1）本发明在叠片时叠片电芯叠层由外向里分别叠入石墨烯薄膜、单面涂覆的负极片、隔膜、双面涂覆正极片，由于石墨烯薄膜具有超高的导电性和导热性，在电芯受到外界破坏时，电流和热量可以通过外层石墨烯薄膜迅速传导出去，缓解了电池内部材料热失控产生危险，提高了电池的安全性能；（2）由于石墨烯材料具有低的热膨胀系数，在电池内部产生大量热时，石墨烯薄膜的形变非常小，不会产生挤压造成电芯内部压力增大。

Description

一种软包电池的制备方法
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，涉及一种高安全性、高寿命三元软包电池及其制备方法。
背景技术
三元软包电池能量密度大，但目前其循环寿命不及磷酸铁锂电池，三元材料本身的热稳定性较差，导致三元软包电池与磷酸铁锂电池相比安全性能相对较差，尤其是电池针刺起火，严重阻碍了三元软包电池在动力领域的发展。
随着国家新能源汽车战略的出台，三元软包锂离子动力电池及其电池组市场规模将快速增长。根据市场需求，必须把三元软包电池各项性能提升作为研发的重点，尤其是安全性能和循环性能的提升，目的是使其更适合新能源汽车的发展。
英国曼彻斯特大学的安德烈•K(Andre K. Geim)等在2004年制备出石墨烯材料，由于其独特的结构和光电性质受到了人们广泛的重视。单层石墨具有大的比表面积、优良的导电、导热性能和低的热膨胀系数。尤其是其高导电性质、大的比表面性质和其单分子层二维纳米尺度的结构性质，可在超级电容器和锂离子电池中用作电极材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种高安全性、高寿命三元软包电池制备方法，使得三元软包电池不仅具有高能量密度，还具有良好的安全性能和循环寿命。
制备方法
一种三元软包电池，包括电芯，其特征是，由外向中间分别叠入石墨烯薄膜、单面涂覆的负极片、隔膜、双面涂覆的正极片、隔膜、双面涂覆负极。
三元软包电池，电芯的最外层两面加入石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜的厚度为1-50μm，所述石墨烯薄膜含氧的质量小于1%。
所述单面涂覆的负极片与双面涂覆负极片大小相同；
本发明提供一种三元软包电池制备工艺流程如下：
（1）将负极材料进行常规配料，然后进行负极单面涂布、辊压、制片得到单面涂覆的负极片，然后负极双面涂覆、辊压、制片得到双面涂覆的负极片；
（2）将正极极材料进行常规配料然后进行正极双面涂覆、辊压、制片得到双面涂覆的正极片；
（3）进行叠片，叠片电芯叠层由外向里分别叠入石墨烯薄膜、单面涂覆的负极片、隔膜、双面涂覆的正极片、隔膜、双面涂覆负极，电芯叠层中间部分均为常规双面涂覆正极片、隔膜、常规双面涂覆负极片；
（4）进行极耳焊接、封装、电芯烘烤、注液、化成、抽液成型、检测得到三元软包电池。
本发明具有如下有益效果：（1）本发明在叠片时叠片电芯叠层由外向里分别叠入石墨烯薄膜、单面涂覆的负极片、隔膜、双面涂覆正极片，由于石墨烯薄膜具有超高的导电性和导热性，在电芯受到外界破坏时，电流和热量可以通过外层石墨烯薄膜迅速传导出去，缓解了电池内部材料热失控产生危险，提高了电池的安全性能；（2）由于石墨烯材料具有低的热膨胀系数，在电池内部产生大量热时，石墨烯薄膜的形变非常小，不会产生挤压造成电芯内部压力增大。
附图说明
图1是是本发明电芯一种实施例的结构示意图。
图中，1—石墨烯隔膜，2—单片涂覆的负极片，3—隔膜，4—双面涂覆正极片，5—双面涂覆负极片。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：
实施例1
如图1所示，三元软包电池的制备方法包括如下几个步骤：
（1）将负极材料进行常规配料，然后进行负极单面涂布、辊压、制片得到单面涂覆的负极片，然后负极双面涂覆、辊压、制片得到双面涂覆的负极片；
（2）将正极材料进行常规配料然后进行正极双面涂覆、辊压、制片得到双面涂覆的正极片；
（3）进行叠片，叠片电芯叠层由外向里分别叠入厚度为1μm，含氧量为1%的石墨烯薄膜1、单面涂覆的负极片2、隔膜3、双面涂覆的正极片4、隔膜3、双面涂覆负极5，电芯叠层中间部分均为常规双面涂覆正极片4、隔膜、常规双面涂覆负极片5；
（4）进行极耳焊接、封装、电芯烘烤、注液、化成、抽液成型、检测得到三元软包电池。
实施例2
（1）将负极材料进行常规配料，然后进行负极单面涂布、辊压、制片得到单面涂覆的负极片，然后负极双面涂覆、辊压、制片得到双面涂覆的负极片；
（2）将正极极材料进行常规配料然后进行正极双面涂覆、辊压、制片得到双面涂覆的正极片；
（3）进行叠片，叠片电芯叠层由外向里分别叠入厚度为50μm，含氧量为0.3%的石墨烯薄膜1、单面涂覆的负极片2、隔膜3、双面涂覆的正极片4、隔膜3、双面涂覆负极5，电芯叠层中间部分均为常规双面涂覆正极片4、隔膜、常规双面涂覆负极片5；
（4）进行极耳焊接、封装、电芯烘烤、注液、化成、抽液成型、检测得到三元软包电池。
实施例3
（1）将负极材料进行常规配料，然后进行负极单面涂布、辊压、制片得到单面涂覆的负极片，然后负极双面涂覆、辊压、制片得到双面涂覆的负极片；
（2）将正极极材料进行常规配料然后进行正极双面涂覆、辊压、制片得到双面涂覆的正极片；
（3）进行叠片，叠片电芯叠层由外向里分别叠入厚度为25μm，含氧量为0.5%的石墨烯薄膜1、单面涂覆的负极片2、隔膜3、双面涂覆的正极片4、隔膜3、双面涂覆负极5，电芯叠层中间部分均为常规双面涂覆正极片4、隔膜、常规双面涂覆负极片5；
（4）进行极耳焊接、封装、电芯烘烤、注液、化成、抽液成型、检测得到三元软包电池。
表1
实施例1 实施例2 实施例3
2000次充放电容量保持率 91% 92% 94%
针刺实验 不着火 不着火 不着火
其效果如表1所示，本发明所制备的三元软包电池在针刺试下均不着火。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种三元软包电池，其特征在于，包括电芯，所述电芯两侧均由外向中间分别叠入有石墨烯薄膜、单面涂覆的负极片、隔膜、双面涂覆的正极片、隔膜、双面涂覆负极。
2.如权利要求1所述的一种三元软包电池，其特征在于，所述石墨烯薄膜的厚度为1-50μm，所述石墨烯薄膜含氧的质量小于1%。
3.如权利要求1所述的一种三元软包电池，其特征在于，所述单面涂覆的负极片与双面涂覆负极片大小相同。
4.一种制备如权利要求1所述的三元软包电池，其特征在于，包括以下几个步骤：
步骤（1）：将负极材料进行常规配料，然后进行负极单面涂布、辊压、制片得到单面涂覆的负极片，然后负极双面涂覆、辊压、制片得到双面涂覆的负极片；
步骤（2）：将正极材料进行常规配料然后进行正极双面涂覆、辊压、制片得到双面涂覆的正极片；
步骤（3）：进行叠片，叠片电芯叠层由外向里分别叠入石墨烯薄膜、单面涂覆的负极片、隔膜、双面涂覆的正极片、隔膜、双面涂覆负极，电芯叠层中间部分均为常规双面涂覆正极片、隔膜、常规双面涂覆负极片；
步骤（4）：进行极耳焊接、封装、电芯烘烤、注液、化成、抽液成型、检测得到三元软包电池。
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