CN106654390A - 一种功率能量兼顾型锂离子动力电池制作工艺 - Google Patents

一种功率能量兼顾型锂离子动力电池制作工艺 Download PDF

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李文生
薛驰
缪永华
赵映军
徐洲
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Abstract

本发明公开了一种功率能量兼顾型锂离子动力电池制作工艺，先将大颗粒石墨A和小颗粒石墨B经过特制比例石墨A：石墨B=6.18:0.382后，通过干混30min，再加制作好的胶液进行搅拌2h，再进行高速分散，然后涂布制成负极片；2）再用激光对负极片进行切割，其中负极耳间距和负极耳宽度比值需要相等，以保证电流的通畅性，保证电流密度的均匀性；3）将负极片和制作好的正极片及隔膜卷绕成卷芯，然后将三个同样的卷芯并联，最后与外壳、盖子装配，注液、化成，制作成电芯成品。本发明负极设计采用大颗粒和小颗粒石墨按照特定比例及制浆工艺制作而成，二者配合使用，互补不足，发挥各自优势，达到既可以容量高，又可以大功率放电的目的。

Description

一种功率能量兼顾型锂离子动力电池制作工艺
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，特别是一种功率能量兼顾型锂离子动力电池制作工艺。
背景技术
锂离子动力电池目前主要分为能量型和功率型。
能量型电池其能量密度高,可以存储较多的电量,提供较长的续航里程,但是其最大的缺陷就是不能大功率放电,一旦大功率放电就会发热严重.这类电池一般用在公交大巴等不需要大倍率放电的车型上。
功率型电池通过特殊设计可以进行大功率放电,持续放电倍率可在10C-30C之间,但是此类电池容量较低,不能存储太多的电量,续航里程较短,一般用在混合动力乘用车上。
所以目前市面上的电池要么只能长续航,不能大功率放电;要么只能大功率放电,不能长续航.这样给消费者带来了很多不便。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种功率能量兼顾型锂离子动力电池制作工艺。
本发明采用的技术方案为：
1.一种功率能量兼顾型锂离子动力电池制作工艺，其特征在于，具体步骤如下：
1）先将大颗粒石墨A和小颗粒石墨B经过特制质量比例，石墨A：石墨B=6.18:0.382后，通过干混30min，再加制作好的胶液进行搅拌2h，再进行高速分散，然后涂布制成负极片；
2）再用激光对负极片进行切割，其中负极耳间距和负极耳宽度比值需要相等，即k/e=a/f= b/g= c/h= d/i，以保证电流的通畅性，保证电流密度的均匀性（k、a、b、c、d为负极耳之间的间距，e、f、g、h、i为负极耳的宽度）；
3）将负极片和制作好的正极片及隔膜卷绕成卷芯，然后将三个同样的卷芯并联，最后与外壳、盖子装配，注液、化成，制作成电芯成品。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明负极设计采用大颗粒和小颗粒石墨按照特定比例及制浆工艺制作而成。大颗粒具有较低的比表面积，较高的可逆容量可以达到700mAh/g，可以减少电解液与负极颗粒的反应，提高容量。小颗粒石墨比较面积大，可以实现大功率充放电池，但是其与电解液反应损失较大，容量发挥没有大颗粒好。二者配合使用，互补不足，发挥各自优势，达到既可以容量高，又可以大功率放电的目的。
（2）本发明的电池内部采用三个多极耳极组并联，同时极耳之间的间距通过特殊计算和试验设计最终确定而成，在物理性能上实现电子传输的快速便捷化，降低内阻，提高倍率性能，同时提升了电池之间的各项性能的一致性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明中激光对负极片进行比例切割结构示意图；
图2为本发明中三个卷芯并联结构示意图。
具体实施方式
实施例：
1）先将大颗粒石墨A和小颗粒石墨B经过特制质量比例石墨A：石墨B=6.18:0.382后，通过干混30min，再加制作好的胶液进行搅拌2h，再进行高速分散，然后涂布制成负极片；
2）如图1所述，再用激光对负极片进行切割，其中负极耳间距和负极耳宽度比值需要相等，即k/e= a/f= b/g= c/h= d/i，以保证电流的通畅性，保证电流密度的均匀性（k、a、b、c、d为负极耳之间的间距，e、f、g、h、i为负极耳的宽度）；
3）如图2所述，将负极片和制作好的正极片及隔膜卷绕成卷芯，然后将三个同样的卷芯并联，最后与外壳、盖子装配，注液、化成，制作成电芯成品。
应用多极耳卷绕方形型磷酸铁锂电池为例，正极是磷酸铁锂材料，负极为本发明的大颗粒和小颗粒特制质量配比例石墨材料，特制比例为石墨1：石墨2=6.18:0.382，电池型号为2770135，容量为20AH，电极配方如表1所示：
表一
经过混料，辊压，分切，卷绕，装配，注液，化成最终得到了成品电池。
表二
从上述表格中，可以明显看出，本发明专利的产品能量密度为124wh/kg，与普通能量型样品125wh/kg无明显差异。本发明专利的产品15C放电，容量80%,电池温度45℃，与普通功率型样品的15C放电，容量83%,电池温度42℃，无明显差异。普通能量型样品15C放电，容量只有38%,电池温度却高达78℃，这是无法接受的。普通功率型样品的能量密度只有90 wh/kg，容量只有15Ah，这个容量太低。所以本发明专利的产品既具备能量型特点又具备功率型性能。
以上所述是本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明之权利范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种功率能量兼顾型锂离子动力电池制作工艺，其特征在于，具体步骤如下：
1）先将大颗粒石墨A和小颗粒石墨B经过特制质量比例,石墨A：石墨B=6.18:0.382后，通过干混30min，再加制作好的胶液进行搅拌2h，再进行高速分散，然后涂布制成负极片；
2）再用激光对负极片进行切割，其中负极耳间距和负极耳宽度比值需要相等，即k/e=a/f= b/g= c/h= d/i，以保证电流的通畅性，保证电流密度的均匀性（k、a、b、c、d为负极耳之间的间距，e、f、g、h、i为负极耳的宽度）；
3）将负极片和制作好的正极片及隔膜卷绕成卷芯，然后将三个同样的卷芯并联，最后与外壳、盖子装配，注液、化成，制作成电芯成品。
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