CN1061474C - 一种锂离子电池及其制造方法 - Google Patents

一种锂离子电池及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1061474C
CN1061474C CN96114275A CN96114275A CN1061474C CN 1061474 C CN1061474 C CN 1061474C CN 96114275 A CN96114275 A CN 96114275A CN 96114275 A CN96114275 A CN 96114275A CN 1061474 C CN1061474 C CN 1061474C
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium ion
ion battery
positive electrode
electrolyte
lithium
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN96114275A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1186355A (zh
Inventor
吴宇平
方世壁
江英彦
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.)
Institute of Chemistry CAS
Original Assignee
Institute of Chemistry CAS
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 Institute of Chemistry CAS filed Critical Institute of Chemistry CAS
Priority to CN96114275A priority Critical patent/CN1061474C/zh
Publication of CN1186355A publication Critical patent/CN1186355A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1061474C publication Critical patent/CN1061474C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明是涉及到非水电解液或固体电解质的锂离子电池及其制造方法，该电池的正极材料为锂和过渡金属的复合氧化物与导电碳黑及粘合剂的均匀混合物，负极材料为无定形碳材料，导电碳黑，粘合剂的混合物，隔膜为多孔性材料，电解质为固体电解质或非水的电解液，本发明的电池可以是圆筒形、方形或扣形，具有可逆容量高和易于产业化。

Description

一种锂离子电池及其制造方法
本发明是涉及到非水电解液或固体电解质的锂离子电池及其制造方法。
通常用锂离子电池的碳负极材料包括人造石墨、天然石墨、化学气相沉积炭、石油焦、乙炔黑等(可参见《化学通报》1994年第10期第1页)，但是它们作为锂离子电池碳负极材料，其可逆储锂容量比较低，均未超过经典的石墨插入化合物LiC6的理论容量372mAh／g；而且其热处理温度很高，大多数高于2000℃。由上述碳负极材料制成的锂离子电池的可逆容量低，产业化比较困难。
中国发明专利申请号9614133．6 公开了一种锂二次电池碳负极材料。制备该碳负极材料的热处理温度低(＜1500℃)，更易产业化；另外其可逆储锂容量较传统的方法高，并且在含氮的碳负极材料的可逆储锂容量超过了传统石墨的理论容量。
本发明的目的是克服已有技术中锂离子电池的可逆容量低、产业化困难的缺点，提供一种高可逆容量、容易产业化的锂离子电池。
本发明的锂离子电池包括正极材料、负极材料、隔膜和电解质以及包装材料等部分。
上述锂离子电池的正极材料为锂和过渡金属的复合氧化物与导电碳黑及粘合剂的均匀混合物经过压片、干燥而成的片材。
上述锂离子电池的负极材料为无定形碳材料、导电碳黑和粘合剂的混合物。
上述锂离子电池的隔膜材料可以是无纺布、聚丙烯微孔膜等多孔性的并能快速传导锂离子的材料。
上述锂离子电池的电解质为固体电解质或非水的电解液。
在本发明中所述的百分比除非另有说明，均为重量百分比。
锂离子电池按如下顺序制得：
1、按照中国发明专利申请号96114133．6 所公开的锂二次电池的碳负极材料的制备方法制备锂二次电池碳负极材料，所得的碳负极材料可为锂离子电池的负极材料。
2、将锂和过渡金属的复合氧化物与2％-10％导电碳黑以及1％-8％(以该复合氧化物计)的粘合剂混合均匀，在集电极上挤压成片。在100-250℃的温度下真空干燥，干燥以后所得的材料可作为锂离子电池的正极材料。
3、在无水无氧的氩气箱或无水的手套箱中将上述所得的锂离子电池负极材料作为锂离子电池的负极，在其上面放一层如上所述的无纺布、多孔聚丙烯等多孔性的并能快速传导锂离子的材料组成的隔膜。然后放上如上所述的正极材料，其比例以负极的重量计其重量比为1∶1．5-6．0。加入适量的电解液或固体电解质，密封而成锂离子电池。该电池的电解质为非水液体电解质或固体电解质。
上述操作中所述的锂和过渡金属的复合氧化物可为如LiCoO2，LiNiO2，LiV2O5，LiV3O8，LiMn2O4，LiCoxNi1-xO2，(0＜X＜1)，Li6CoO4等无机含锂氧化物。
上述操作中所述的固体电解质可以为如乙二醇碳酸酯、丙二醇碳酸酯等掺杂的PAN电解质、PEO的LiClO4固体电解质等；上述操作中所述的非水液体电解质可以为如7二醇碳酸酯、1，2-丙二醇碳酸酯、二乙基碳酸酯、二甲基碳酸酯、r-丁内酯、四氢呋喃、环氧醚等其中一种或几种溶剂中溶解了锂盐如LiClO4，LiBF4，LiAsF6，LiPF6等的电解液。
本发明组成的电池可以是圆筒形的，也可以是方形的，也可以是扣式的。在外形方面的变化均在本发明的范围之内。
这样所得的锂离子电池提高了其可逆容量，同时也易于产业化。
为了更好地理解本发明，给出下述实施例。该实施例的给出决不是限制本发明。
实施例1、
按照中国发明专利申请号96114133．6所公开的方法中所述的实施例3制备锂二次电池碳负极材料，将该材料0．50g作为锂离子电池的负极。锂离子电池的正极材料为1．50g锂钴氧化物LiCoO2与10％的导电乙炔黑与5％的聚四氟乙烯粘合剂的混合物(以该复合氧化物LiCoO2计)，并在集电极上挤压成片，于120℃真空干燥而成。
在无水无氧的氩气箱中将上述所得的锂离子电池负极材料作为锂离子电池的负极，在其上面放一层多孔聚丙烯隔膜。然后放上如上所述的正极材料。加入适量的每升体积比7∶3的乙二醇碳酸酯与二乙基碳酸酯混合物中溶有1摩尔LiClO4的电解液，密封而成锂离子电池。
所组成的锂离子电池在4．2-2．5V的范围内充放电，充放电的电流为20mA／g。锂离子电池的可逆容量如表1中。
实施例2、
按照中国发明专利申请号96114133．6 所公开的方法中所述的实施例3制备锂二次电池碳负极材料，将该材料0．50g作为锂离子电池的负极。锂离子电池的正极材料为1．50g锂镍氧化物LiNiO2与10％的导电乙炔黑与5％的聚四氟乙烯粘合剂的混合物(以该复合氧化物LiNiO2计)，并在集电极上挤压成片，于120℃真空干燥而成。
在无水无氧的氩气箱中将上述所得的锂离子电池负极材料作为锂离子电池的负极，在其上面放一层多孔聚丙烯隔膜。然后放上如上所述的正极材料。加入适量的每升体积比6∶4的乙二醇碳酸酯与二乙基碳酸酯混合物中溶有1摩尔LiClO4的电解液，密封而成锂离子电池。
所组成的锂离子二次电池在4．2-2．5V的范围内充放电，充放电的电流为20mA／g。锂离子电池的可逆容量如表1中。
实施例3、
按照中国发明专利申请号96114133．6 所公开的方法中所述的实施例3制备锂二次电池碳负极材料，将该材料0．50g作为锂离子电池的负极。锂离子电池的正极材料为1．50g锂镍钴氧化物LiNi0．5Co0．5O2与10％的导电乙炔黑与5％的聚四氟乙烯粘合剂的混合物(以该复合氧化物LiNiO2计)，并在集电极上挤压成片，于120℃真空干燥而成。
将如上制备锂离子电池的负极材料和锂离子电池的正极材料以多孔聚丙烯为隔膜、以体积比5∶5的乙二醇碳酸酯与二乙基碳酸酯混合物的lMLiClO4溶液为电解液，在氩气箱或无水的手套箱中组装成锂离子电池。
所组成的锂离子二次电池在4．2-2．5V的范围内充放电，充放电的电流为20mA／g。锂离子电池的可逆容量如表1中。对比例、
以人造石墨0．50g与以人造石墨重量计的5％的聚四氟乙烯混合均匀，在集电极上挤压成片，于120℃真空干燥而成作为锂离子电池的负极。锂离子电池的正极材料为1．00g锂镍钴氧化物LiNi0．5Co0．5O2与10％的导电乙炔黑与5％的聚四氟乙烯粘合剂的混合物(以该复合氧化物LiNiO2计)，并在集电极上挤压成片，于120℃真空干燥而成。
将如上制备锂离子电池的负极材料和锂离子电池的正极材料以多孔聚丙烯为隔膜、以体积比7∶3的乙二醇碳酸酯与二乙基碳酸酯混合物的lMLiClO4溶液为电解液，在氩气箱或无水的手套箱中组装成锂离子电池。
所组成的锂离子二次电池在4．2-2．5V的范围内充放电，充放电的电流为20mA／g。锂离子电池的可逆容量如表1中。表1、锂离子电池的可逆容量
    例    名     可逆容量(mAh)
    实施例1     210
    实施例2     220
    实施例3     215
    对比例     135
对于熟悉本工艺的人员来说容易进行改变或变化，而这些改变或变化均在本发明的精髓和所附的权利要求所述的范围内。

Claims (4)

1、一种锂离子电池包括正极材料、负极材料、隔膜和电解质，其特征在于所述的正极材料为LiCoO2，LiNiO2或LiNi0．5Co0．5O2，与10％导电乙炔黑和5％的聚四氟乙烯粘合剂的混合物压片，所述的负极材料与正极材料重量比为0．33，所述的隔膜为多孔性材料，所述的电解质为乙二醇碳酸酯与二乙基碳酸酯的LiClO4的电解液。
2、根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于所述的乙二醇碳酸酯与二乙基碳酸酯的体积比为5∶5～7∶3。
3、根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于所述的多孔性材料为无纺布或聚丙烯微孔膜。
4、根据权利要求1所述的一种锂离子电池的制造方法，其特征在于在负电极材料上放一层多孔聚丙烯隔膜和正极材料LiCoO2与10％导电乙炔黑和5％的聚四氟乙烯粘合剂的混合物压片，再加入按体积比5∶5～7∶3的乙二醇碳酸酯与二乙基碳酸酯混合物的LiClO4电解液，经密封制成锂离子电池，所述的负极材料与正极材料重量比为0．33。
CN96114275A 1996-12-25 1996-12-25 一种锂离子电池及其制造方法 Expired - Fee Related CN1061474C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN96114275A CN1061474C (zh) 1996-12-25 1996-12-25 一种锂离子电池及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN96114275A CN1061474C (zh) 1996-12-25 1996-12-25 一种锂离子电池及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1186355A CN1186355A (zh) 1998-07-01
CN1061474C true CN1061474C (zh) 2001-01-31

Family

ID=5122042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN96114275A Expired - Fee Related CN1061474C (zh) 1996-12-25 1996-12-25 一种锂离子电池及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1061474C (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4789330B2 (ja) * 2001-02-22 2011-10-12 株式会社クレハ 非水溶媒二次電池用電極材料、電極および二次電池
CN1233058C (zh) 2003-07-30 2005-12-21 黑龙江中强能源科技有限公司 聚合物锂离子电池及其制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0468942A2 (en) * 1990-07-23 1992-01-29 Moli Energy (1990) Limited Lithiated nickel dioxide and secondary cells prepared therefrom
CN1097526A (zh) * 1993-07-10 1995-01-18 北京大学 二次锂离子水溶液电池
JPH07134984A (ja) * 1993-11-10 1995-05-23 Sony Corp 円筒型非水電解液二次電池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0468942A2 (en) * 1990-07-23 1992-01-29 Moli Energy (1990) Limited Lithiated nickel dioxide and secondary cells prepared therefrom
CN1097526A (zh) * 1993-07-10 1995-01-18 北京大学 二次锂离子水溶液电池
JPH07134984A (ja) * 1993-11-10 1995-05-23 Sony Corp 円筒型非水電解液二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
CN1186355A (zh) 1998-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970007518B1 (ko) 재충전가능한 리튬전지 및 전지에 사용하는 애노드의 제조방법
EP1909345B1 (en) Cathode active material for a lithium battery
CN102842742B (zh) 非水电解质电池和电池组
EP1923352B1 (en) Negative active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same
CN105800582B (zh) 一种二氟磷酸锂的制备方法及锂离子电池非水系电解液
KR102164001B1 (ko) 리튬 이차 전지
KR20150088913A (ko) 2차 전지
JP2005078820A (ja) 非水電解質二次電池
KR101775542B1 (ko) 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 음극 및 리튬 이차 전지
KR20120089197A (ko) 전기화학 장치용 전해액 및 전기화학 장치
CN111129600B (zh) 电解液及锂金属电池
JP5403711B2 (ja) リチウムイオン二次電池の製造方法
US20220052330A1 (en) Electrode materials comprising a layered sodium metal oxide, electrodes comprising them and their use in electrochemistry
CN114614018B (zh) 一种锂离子电池负极材料及其制备方法和锂离子二次电池
KR100541896B1 (ko) 비수성 전해질 전지
CN113135947A (zh) 乙酰磺胺酸锂络合物及其制备方法和其在非水电解液中的应用
EP2683006B1 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing the same
US8236447B2 (en) Electrode active material for non-aqueous secondary batteries
EP2916374A1 (en) Lithium secondary cell
KR20160136099A (ko) 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101523081B1 (ko) 양극 활물질과 불소 화합물의 복합체, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR100396491B1 (ko) 리튬 이차 전지
CN1061474C (zh) 一种锂离子电池及其制造方法
CN117941101A (zh) 正极活性材料及其制备方法、极片、二次电池及用电装置
CN110581276A (zh) 界面保护结构及其制备方法以及具有该界面保护结构的电池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee